Способ определения прочностных характеристик хрупких материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/20 

И-чобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения прочностных характеристик хрупких материалов.

Цель изобретения - расширение информационных возможностей путем обеспечения возможности определения коэффициента Пуассона.

Способ реализуют следующим образом.

Плоский образец, выполненный в виде круглой радиусом г или квадратной пластины толщиной h, закрепляют на кольцевой опоре с радиусом rQr) и защемляют по ее контуру. Затем нагружают образец ступенчато тарированными грузами через пуансон с радиусом рабочего торца, равным гп

симметричным изгибом и в процессе нагружения фиксируют величину Р нагрузки и стрелу прогиба С образца. Коэффициент Пуассона определяют по зависимости

-bi |bz-4ac (U -2а

где

а -6Рг24+бРг2гп2(1+1п I-°u).

2- 2 °

b lPron(ron-r;) ; c-6Pr2rЈn-3Pr0 n(r0Vrn)- -6Pr2i-2(H-ln Hm).

nГп

При этом для квадратной пластины

-

с 7

О

.Ј W

™л.

мм:

0

где d - половина стороны квадрата,. толщину h пластины выбирают из усовия

ElEsL 6 m5

h

Пример. Проводили определение коэффициента Пуассона технических италлов следующих марок: 1) АС-418, g 2) СТМ-1, 3) АС-380, 4) АС-31. Для , спытаний использовали квадратные бразцы в виде пластин с размерами 80X 80к 1,3 мм. Образцы размещали на стальной кольцевой опоре 15 30,0 мм и нагружали стальным пуансоном с ,5 мм. При этом эффективный радиус г образцов составил

b(1+J2) 40(1+4) ,й , г- - 48,3

riron ,0

Нагружение образцов осуществля- ли ступенчато тремя грузами с массой 0,4 г каждый. С учетом веса пуансона общая нагрузка на образцы сое га- вила 1,25 кГс. Стрелу прогиба f образцов измеряли с помощью оптического длиномера ИЗВ-3 с точностью до 30 0,5 мкм. Значения модуля упругости Е ситаллов, определенные по ГОСТ 9906-85, составляют соответственно: Е,9250, Е2 14860, и Еф 12230 кГс/мм2.35

Значения коэффициентов а и b равны: а 13398445, Ь 284765б. При максимальной нагрузке ,25 кГс стрела прогиба f для всех образцов из перечисленных марок материалов составила: 40 ,5, ,5, ,0, f 13,0 мкм. Значения коэффициента с равны: с{ 124880, с 498763, с 511026, с4 310720. Коэффициент (Ц Пуассона для указанных материапов, 45 определенный в соответствии с приведенной зависимостью, составил: |U 0,25; ,33; /L|,0,33; ,29. При этом коэффициенты М,и соответствуют значениям коэффициентов 50 Пуассона для этих материалов, определенным известными способами.

0

g 5

0 5

Таким образом, данный способ позволяет расширить его информативность за счет обеспечения возможности определения коэффициента Пуассона с использованием предложенного математического выражения.

Формула изобретения

Способ определения прочностных характеристик хрупких материалов при изгибе, по которому плоский образец, имеющий форму круглой или плоской пластины, закрепляют на оправке по ее контуру, деформируют пуансоном симметричным изгибом и определяют прочностные характеристики материала по математической зависимости, включающей характеристики образца, оправки и пуансона и усилие деформирования, отличающийся тем, что, с целью расширения информативности способа путем обеспечения определения коэффициента Пуассона, в процессе нагружения определяют величину прогиба в центре образца, а коэффициент Пуассона /U определяют по зависимости

b±4bu-4ac

2а

f

где

2 2

а -6Pr -SU);

7 1 чП

(г -г ) D jrronvron rn;,

c 6Pr n-3p4,(r02n-r2n)-6PrV(1+ln n-)-47r2Eh2f; n rn

,r

on

,rn - соответственно радиусы

круглого образца, опоры и р пуансона;

Г(1(1+-42)у 2 - для квадратного образца;

d - половина стороны квадрата;

h - тп-ьцина образца, выбираемая из условия (г-г )/

f - стрела прогиба образца;

Р - величина приложенной изгибающей нагрузки;

Е - модуль упругости испытуемого материала.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения прочностных характеристик хрупких материалов при изгибе. Цель изобретения - расширение информативности путем обсспечения возможности определения коэффициента Пуассона. Плоский образец в виде круглой или квадратно пластины закрепляют на кольцевой опоре по ее контуру и деформируют пуансоном симметричным изгибом с усилием Р. В процессе нагружения определяют стрелу прогиба f в центре образца, а коэффициент Пуассона определяют по зависимости (И (-Ь± -% Ъг-4ас /2а, где а 7бРг2Го„ +6Pr2r (1-Hn rf -ЗРг. on J1 (S-2 -Л . г-ftPr г - rod u on ln- ron огп ггоП-г 6Рг г(Мпгвп/гя)-4li r2Kh/-f; r, ron , r - соответствен но радиусы круглого ооразца, опоры и пуансона. Для квадратного образца r d/1+-42)J/2, где d - половина стороны квадрата; h - толщина образца, выбираемая из условия (r-г Оп)/пЭ--6.