Способ оценки динамической прочности хрупких материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/48 G01N3/303 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам динамических испытаний.

Целью изобретения является повышение информативности.

Способ осуществляют следующим образом. Образец в виде плоской пластины устанавливают на наковальне, притирая его к полированной поверхности наковальни с помощью технического масла. Этим достигается хороший акустический контакт между образцом и наковальней. Образец подвергают ударному нагружению с помощью падающего шара. Энергию ударного воздействия подбирают достаточной, чтобы в образце образовалась коническая трещина и при этом отсутствовали радиальные трещины. Затем измеряют площадь S поверхности конической трещины и определяют среднюю величину усилия за время взаимодействия шара с образцом на площадке контакта. Среднюю величину усилия можно определить, например, по величине импульса Р. переданного шаром образцу, деленной на время t взаимодействия шара и образца, которые в свою очередь определяются по формулам

P m V2gh,

где т - масса шара;

g - ускорение свободного падения; h - высота падения шара;

о ю

00

а

00

ю

1 V

где D - диаметр шара;

Vp - скорость звука в материале шара. Интегральную характеристику Од сопротивления Материала хрупкому разрушению находят как отношение средней величины усилия к площади поверхности конической трещины по формуле

Од

Пример (осуществление способа). Квадратную стеклянную пластину 40x40 мм и толщиной 6 мм притирали к полированной поверхности массивной металлической наковальни с помощью машинного масла. Стальной шар диаметром 0.03 м, массой 0,105 кг с помощью электромагнита, установленного на штанге, удерживали на высоте 0,4 м. После отключения электромагнита стальной шар, падая, наносил удар по стеклянной пластине, в результате чего в пластине образовывалась коническая трещина. Площадь трещины равна 300 мм2, Vp 6000 м/с, g «10 м/с2. Динамическая прочность стекла

в этом случае оценивается величиной erg 210 Н/мм.

Определяемая в предлагаемом способе характеристика Од сопротивления материала хрупкому разрушению является более информативной, поскольку учитывает не только размер зоны разрушения, но и величину прикладываемой ударной нагрузки. Формула изобретения

Способ оценки динамической прочности хрупких материалов, по которому образец в виде плоской пластины устанавливают на наковальне, подвергают ударному нагружен ию с помощью падающего шара и определяют размер зоны разрушения, который используют для оценки динамической прочности материала, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности, образец притирают к наковальне, энергию

удара подбирают из условия образования в образце конической трещины, в качестве размера зоны разрушения определяют площадь поверхности конической трещины, а динамическую прочность материала оценивают по отношению усилия на площадке контакта шара с образцом к площади поверхности конической трещины.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств хрупких материалов. Целью изобретения является повышение информативности. Для этого при установке образца в виде плоской пластины на наковальню протирают его и поверхности наковальни с помощью технического масла и подвергают ударному нагружению падающим шаром. Энергию удара подбирают из условия образования в образце конической трещины. В качестве размера зоны разрушения определяют площадь поверхности конической трещины. Дополнительно определяют величину усилия на площадке контакта шара с образцом, а динамическую прочность оценивают по отношению величины усилия и площади трещины. Определяемая с помощью предлагаемого способа интегральная характеристика сопротивления материала хрупкому разрушению является более информативной, поскольку учитывает не только размер зоны разрушения, но и величину прикладываемой ударной нагрузки. со с