Способ испытания образца материала на ползучесть Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения - повышение точности за счет измерения деформаций в полях ионизирующих излучений за счет исключения влияния излучения на средства измерения деформации.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец консольно закрепляют в захвате испытательной машины, нагревают и нагружают с помощью груза постоянной нагрузкой. Возбуждают периодически в образце свободные колебания, измеряют период колебаний, по изменению которого определяют деформацию образца и определяют ползучесть с учетом значений деформации.

Для определения деформации ползучести образца используется известная закономерность колебания физического маятника (т.е. маятника с распределенной

массой), выражаемая справедливой для малых углов отклонения от положения равновесия зависимостью :

(Л

С

Т

2гг|mg d

где Т - период колебания;

I - момент инерции системы (образец, груз) относительно оси качания;

m - масса маятника (образца и груза);

g - ускорение свободного падения;

d - расстояние между центром инерции маятника и осью качания.

В приведенном соотношении значения I и d определяются массой, размерами и формой образца и груза, из которых переменными являются только размеры, а именно определяемая длина образца.Таким образом, для конкретного маятника можно выразить однозначную зависимость между параметрами колебаний, например, периодом, и длиной образца через указанные выше постоянные величины и с учет-ом

о,

СП

ю

х х

hO

моментов инерции тел простой геометрии относительно собственных центров инерции и общей оси качания. Например, для маятника, состоящего из образца-стержня длиной и массой гщ и груза в виде сферы радиуса г и массой гп2 справедливы следующие выражения

гщ

+ m2(l+r)

m

I mi I2 +1 m2 r2 + m (1 + r )2

3

Т 2 П x

I

3g

mi I2 +2 гл2Г2+Зт2(1 +Г)2 mi I 4- 2 ГП2 (I + r )

где т mi + m2.

Соотношение, связывающее и I, после преобразования используются, в частности, с применением вычислительной техники, для определения длины образца по значению периода колебаний во время измерений.

Для проведения измерений маятник любым удобным в условиях испытания способом выводят из положения равновесия с небольшим углом отклонения от него. Такие воздействия осуществляют в начале и в процессе испытания с необходимой периодичностью. Параметры колебаний могут быть измерены любыми известными средствами. Предпочтительны бесконтактные способы возбуждения и регистрации колебаний.

П р и м е р. В качестве образца использован сэинцово-оловянный припой, в виде проволоки длиной 0,5 м и массой 10 г. Грузом служит шар радиусом 0,016 м и массой 0,2 кг. Устройство подвески включает цанговый зажим и ножевую опору. Для регистрации периода колебаний используют

источник света, коллиматор, электрическая схема с фотодиодом, сопротивлением и источником питания, а также электронный частотомер-хронометр. При прохождении

положения равновесия маятник перекрывает луч света, падающий на фотодиод. Сигнал с сопротивления схемы в зависимости от положения переключателя используется для запуска или остановки прибора. Периодичееки измеряется период колебаний маятника. Для увеличения точности измерялось время десяти колебаний. По приведенйой зависимости рассчитывалось текущее значение длины образца, соответствующее каждому значению периода. Результат подтвержден непосредственными измерениями длины образца. По полученным данным построена кривая ползучести. Для недеформированного образца период

колебаний равен 1,4361 с, а при деформациях ползучести 1 и 5% он составляет 1,4431 и 1,4705, с (изменение на 0,47 и 2,4%) соответственно.

Формула изобретения

Способ испытания образца материала на ползучесть, заключающийся в том, что закрепляют стержневой образец одним концом в захвате испытательной машины,

нагревают его, к другому концу образца прикладывают постоянную нагрузку в виде груза и периодически определяют деформацию образца, с учетом которой судят о ползучести, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности измерения деформаций в полях ионизирующих излучений за счет исключения влияния излучения на средства измерения деформации, измеряют геометрические размеры и массу груза, возбуждают свободные колебания системы образец - груз с точкой качания, расположенной в захвате, измеряют период колебаний системы, а деформацию образца определяют по изменению периода колебаний.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций в полях ионизирующих излучений за счет исключения влияния излучения на средства измерения деформации. Образец закрепляют консольно, к другому концу прикрепляют груз заданной массы и размеров, нагревают образец, возбуждают в нем свободные колебания. По изменению периода колебаний определяют деформацию образца, по которой судят о ползучести.