Трубчатый образец для оценки прочности материала Советский патент 1992 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытанию материалов и может быть использовано для определения их прочности в условиях совместного действия нормальных и касательных напряжений, а также при сдвиге и растяжении.

Известен трубчатый образец для оценки прочности материала, включающий рабочие участки с надрезами, расположенными наклонно к образующей.

Однако такой образец может быть использован для оценки прочности материала только при каком-либо одном соотношении нормальных и касательных напряжений, что снижает информативность испытаний.

Наиболее близким к предлагаемому является трубчатый образец для оценки прочности материала, в котором выполнены два симметричных надреза в виде ломаных линий, и части образца, содержащие прямолинейные .участки ломаной линии, отделены друг от друга сквозными параллельными оси образца прорезями.

Недостатком известного решения является низкая технологичность испытаний, связанная с необходимостью перехвата образца при его испытании,

Цель изобретения - упрощение процесса испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что образец снабжен жесткими диафрагмами с центральными осевыми отверстиями, соединенными последовательно с попарно симметричными частями образца, а число п диафрагм выбрано из соотношения К ..

n-jf+1.

где К - число частей образца.

На фиг.1 дан общий вид образца; на фиг.2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - схема испытаний.

Трубчатый образец содержат симметричные относительно оси образца надрезы 1,2, выполненные s виде ломаной линии, захватные части образца 3,4, имеющие прямоугольные участки ломаной линии и отде- ленные друг от друге сквозными параллельными оси образца прорезями 5, захватную часть б, диафрагмы 7,8,9, установленные перпендикулярно оси образца и имеющие центральные отверстия 10, последние предназначены для пропуска штока 11 с шарнирно установленными на них нагружающими дисками 12, образец имеет рабочие зоны, каждая из которых включает прямоугольное отверстие 14, диафрагмы 7,8 соединены с внутренней поверхностью образца на части их контура, диафрагма 7 соединена с частями 3, а диафрагма 8 - с частями 4 захватной части образца.

Испытание образца производят последовательным нагружением его частей до разрушения по соответствующим участкам надрезов. Предварительно пропущенные в

отверстия 10 диафрагм 7,8,9 штоки 11 зажимают в захватах разрывной машины (не показана) и прикладывают к ним растягивающую нагрузку, которая передается на диафрагму 8, связанную с частью 3

0 образца. Нагрузку увеличивают до разрушения образца по рабочим участкам с надрезами 1, фиксируя величину разрушающего усилия. После чего перемещают штоки 11 до касания диафрагм 7 и 8 обращенными друг к

5 другу поверхностями, производят второй этап нагружения до разрушения образца по рабочим участкам 2, т.е. до отделения частей 4 образца, жестко связанных с диафрагмой 7, от части 6, и фиксируют, как и на

0 первом этапе, величину разрушающего усилия. По величинам разрушающих усилий и геометрическим параметрам образца определяют прочность материала при различных значениях нормальных и касательных

5 напряжений, определяемых углами наклона рабочих участков с надрезами 1,2 к образующей.

Количество рабочих участков образца 0 не ограничено и определяется в каждом конкретном случае в зависимости от задачи исследований и требуемого объема информации. По результатам испытаний может быть построена диаграмма прочности мате- 5 риала в координатах а- г , для определения которой достаточно в ряде случаев ограничиться рабочими участками 3-4, причем два из них, расположенных соответственно параллельно и перпендикулярно оси 0 образца, могут быть использованы для определения прочности материала на сдвиг и растяжение.

Наличие предложенной совокупности 5 существенных признаков дает возможность обеспечения последовательного нагружения рабочих участков образца при непрерывном движении нагружающих штоков, что повышает технологичность испытаний 0 за счет исключения операций перехвата образца на очередных этапах его нагружения и за счет исключения необходимости захвата криволинейных участков образца, позволяет также повысить точность испытаний за 5 счет обеспечения равномерного распределения растягивающей нагрузки между одновременно нагруженными частями образца. Приведенная формула получена из условия, что число диафрагм в захватной части образца, разделенной продольными прорезями,равно числу участков надрезов с разными углами к образующей, т.е. числу углов наклона, количество продольных прорезей К связано с числом п зависимостью:

К(п-1)4, . откуда

п-Ј-М.

Использование предложенного технического решения позволит упростить процесс испытаний, повысить технологичность последних при определении прочности трубопроводов в условиях различных сочетаний нормальных и касательных напряжений в зонах концентрации.

0

5

Формула и з о б р е г е н и ч Трубчатый образец для ОЦРНКИ прочно сти материала, в котором выполнены дпл симметричных надреза в виде ломаных пиний, а части образца, содержащие прямоли нейные участки ломаной линии, отделены одна от другой сквозными, параллельными оси образца, прорезями, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса испытаний, образец снабжен .ч ьтл кими диафрагмами с центральными осевыми отверстиями, соединенными последовательно с попарно-симметричными частями образца. а число п диафрагм выбрсжо из соотношения

п К/4+1, где К - число частей образца.

Изобретение относится к области испытаний материалов. Целью изобретения является упрощение процесса испытаний. Трубчатый образец содержит два симметричных относительно оси надреза, выполненных в виде ломаных линий, сквозные параллельные оси образца прорези 5, отделяющие друг от друга части образца, содержащие прямолинейные участки ломаной линии, и жесткие диафрагмы 7-9 с центральными осевыми отверс-чями 10, соединенные последовательно с попарно-симметричными частями образца, при этом число п диафрагм 7,8,9 выбрано из соотношения I/ п -т + 1 , где К-число частей образца. 3 ил. ел Фиг. J

Фиг. J

А-А

Фиг. 2