Призматический образец для оценки механических свойств материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки механических свойств материалов.

Цель изобретения - обеспечение возможностей нагружения материала в условиях напряженного состояния, характеризующегося простым сдвигом.

На фиг.1 изображен образец для испытания; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение Г-Г на фиг.1.

Призматический образец содержит два кососимметричных сквозных выреза 1 и 2 от противоположных боковых граней. Вырезы 1 и 2 доходят до продольной оси симметрии образца, в направлении которой осуществляют при испытании нагружение образца усилием Р. Между вырезами расположен концентратор напряжений, который выполнен в виде двух одинаковых параллельных надрезов 3 и 4 на противоположных широких гранях 5 и 6 образца.

Надрезы 3 и 4 выполнены между сквозными вырезами 1 и 2.

Размеры образца выбраны из условий

w

W

е

(1 +4ctg20 1 n A(2n/3)nV7 + 12ctg Ф

K3...5)h, ...15)hcoscD,

b 16 ch A (2n/3)n (1 + ctg2 Ф) 0rH ctg Ф 3 (1 + 4ctg2 Ф(1 ПУ2

где h - толщина образца в зоне параллельных плоских надрезов;

Н - толщина образца в зоне без надрезов;

Ф - угол наклона плоских надрезов к продольной оси образца;

ov - предел текучести материала образца;

О О

сл ю

О

ю

A, n - параметры функции, характеризующей пластические свойства материала образца:

I - ширина плоских надрезов;

С - расстояние вдоль оси образца между ближайшими краями сквозных боковых вырезов;

b - ширина призматического образца.

При выполнении указанных условий для геометрических размеров образца на- пряженно-деформированное состояние в зоне надреза изменяется от одноосного F астяжения до простого сдвига при изменении угла Ф от 55 до нуля градусов. Таким образом существенно увеличивается диапазон изменения угла Ф, вследствие че- rjo незначительная погрешность угла при изготовлении образца не вызывает значительного отклонения фактического напряженно-деформированного состояния от запланированного. ,

Формула изобретения Призматический образец для оценки механических свойств материалов, содер- жащий два кососимметричных сквозных зыреза от противоположных боковых граней, которые доходят до продольной оси симметрии образца и расположенный между ними концентратор напряжений, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможностей нагружения материала в условиях напряженного состояния, характеризующегося простым сдвигом, концентратор напряжений выполнен в виде двух одинаковых параллельных надрезов на его противоположных широких гранях между сквозными вырезами, а размеры образца выбраны из условий

. (1 + 4сгд2Ф п)/2 п -

A(2n/3)nV7 + 12ctg2 Ф

l(35)h,

С(10...15)псозФ,

b 16 ch A (2n/3)n (1 + ctg2 Ф ovH ctg Ф 3 (1 + 4ctg2 Ф(1 n /2

где h - толщина образца в зоне параллельных плоских надрезов:

Н - толщина образца в зоне без надрезов;

Ф - угол наклона плоских надрезов к продольной оси образца;

От - предел текучести материала образца;

А, п - параметры функции, пластические свойства материала образца;

I - ширина плоских надрезов;

С - расстояние вдоль оси образца между ближайшими краями сквозных боковых вырезов;

b - ширина призматического образца.

р фuz

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки механических свойств материалов. С целью обеспечения возможностей нагружения материала в условиях напряженного состояния, характеризующегося простым сдвигом, образец выполнен призматическим и содержит два кососиметричных сквозных выреза 1 и 2 от противоположных боковых граней, которые доходят до продольной оси симметрии образца. Между вырезами 1 и 2 расположен концентратор напряжений в виде двух одинаковых параллельных надрезов, выполненных на противоположных широких гранях /например, на грани 6/. 4 ил.

с

Фив. г

ФигЗ

Фиг.Ь