Устройство для изучения петли упругого гистерезиса при медленно меняющихся нагрузках Советский патент 1938 года по МПК G01N3/36 

Изучение упругих свойств металлов и других материалов показывает, что явление упругого последействия и упругий гистерезис играют весьма важную роль в характеристике vcf. упругих свойств. Однако, эта область до сих пор сравнительно слабо исследована. Многочисленные экспериментальные данные укладываются в рамки обычной математической теории упругости, что происходит, очевидно, потому, что эта теория слишком абстрагирует физическое тело, упрощая его физическую сущность.

Петля упругого гистерезиса дает возможность измерить величину поглощаемой за один период колебания энергии, измерить зависимость этого поглощения от скорости деформации, а также сделать выводы о развитии усталости материалов при разных условиях эксплоатации.

Предлагаемое устройство предназначается для исследований по указанному вопросу при медленно меняющихся нагрузках. При этом, с целью сделать устройство достаточно дешевым и простым в изготовлении, в нем используются прилагаемые к исследуемым образцам в прямо противоположных направлениях силы веса жидкости, заключенной в двух судах, попеременно наполняемых и опоражниваемых с изменяемой по желанию скоростью.

На чертеже фиг. 1 изображает вид спереди предлагаемого прибора для изучения петли упругого гистерезиса при изгибе; фиг. 2 - вид его сбоку; фиг. 3, 4 - соответственно то же, что и предыдущие фигуры, но в применении к испытаниям кручением и фиг. 5 - схему, поясняющую действие устройства при испытании образцов кручением.

Устройство для исследования петли упругого гистерезиса при изгибе состоит из станины 7, в которой на кронщтейне 2 поворотно укреплен рычаг 5, несущий сосуды 5, 6, наполняемые жидкостью так, что сосуд 5 осуществляет изгиб образца вверх, а сосуд б- в прямо противоположном направлении. Испытуемый образец 7 располагается на опорах , причем нагрузка передается ему через посредство серьги 8. Наблюдения над изгибом могут производиться либо визуально, либо они могут регистрироваться на фотографической бумаге. Для этой цели служит одно из зеркалец /2, которыми снабжено устройство.

Осветитель, для простоты, на чертеже не показан. Подливая воду с любой скоростью попеременно то в один из сосудов 5, б, то в другой, легко получить колебания нагрузки при изгибе по желаемому закону.

Для исследования петли упругого гистерезиса при кручении устройство видоизменяется согласно фиг. 3, 4 и 5. Здесь испытуемый образец // скрепляется с рычагом 72, к свободным концам которого прикреплены концы нитей, перекинутых через четыре блока 13.

На концах нитей, идущих через блоки /5, прикреплены коромысла 9 и Ю.

План расположения коромысел в отношении блоков приведен на фиг. 5.

Каждая пара блоков, лежащих по диагонали прибора, объединена коромыслом. К коромыслу 0 прикреплен сосуд для жидкости 5, а к коромыслу 9 - сосуд 6.

При наливании жидкости в сосуд 5 возникает пара сил, вращающая рычаг/2 против движения часовой стрелки

а при наливании жидкости в сосуд б - по движению часовой стрелки.

При равных весах налитой в сосуды 5 и 6 жидкости силы уравновешиваются, и действие на рычаг /2 будет равно нулю, Петлю упругого гистерезиса легко записать фотографически, пользуясь зеркальцем J4, на которое должен быть брошен луч света от осветителя, для простоты на чертеже не показанного.

Предмет изобретения.

Устройство дпя изучения петли упругого гистерезиса при медленно меняющихся нагрузках, отличающееся тём что, с целью получения нагрузок, непрерывно меняющихся от положительных до отрицательных величин, применены два наполняемых жидкостью сосуда 5, 6, сила веса которых прикладывается к изучаемому образцу при помощи коромысел, блоков и тому подобных приспособленийв прямо противоположных направлениях.

иг

и

д

фиг.З

г .д 1

12 14 12

I I J

II I

IS.

It

фиг. 413.

-и

10

ID

фиг. 5