"Способ определения прочности материалов на разрыв при ударных нагрузках Советский патент 1977 года по МПК G01N3/30 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения прочности матер- ianoB на разрыв при ударных нагрузках.

Известен способ определения прочности на растяжение материалов при ударных нагрузках, заключающийся в том, что тонкостенный трубчатый образец заполняет вещества и ударом осуществляют деформацию вещества f l Недостатком известного спо.соба явпяет- ся невозможность проведения испытаний при больщих скоростях деформирования, какие реализуются в условиях нагружения конденсированного тела импульсом ударной волны при выходе ее на свободную поверхность.

Наиболее близким по технической сущноти и предложенному является способ определения прочности материалов на разрыв при ударных нагрузках, заключающийся в том, что нэ образец, воздействуют косой ударной войной определенной амплитуды, регистрируют с помощью импульсного проникающего излучения наличие откола конечной толщины определяют давление на фронте ударной вол

ны и по этому давлению судят о прочности

Недостатком известногоспособа является его трудоемкость. Сначала испытуемый образец изготавливают в виде пакета пластины и измеряют скорость каждой пластины после выхода ударной волны на свободную п верхность. Затем строят распределение массовой скорости и давления за фронтом ударной волны в зависимости от расстояния. После этого измеряют толщину естеств(у1ног откола в сплошном твердом образце. Наконец, расчетно-графическим путем по известным толщине откола и распределению давления за фронтом ударной волны определяют прочность твердого тела на разрыв. Этот способ неприменим для определения прочности на разрыв жидкостей.

Предложенный способ состоит в том, чтс на испытуемые образцы воздействуют удар- ной волной с последовательно изменяющейся от опыта к опыту амплитудой, регистрируют профиль передней границы откола и профиль фронта ударной волны, определяют волновую и массовую скорости, по которым рассчитывают давпелне ударной волны при выходе на свободную поверхность образца, и по величине давления, .при котором исчезает или появляется откол- осудят о прочности образца на разрыв. На фиг, 1 изображена картина воздействия ударной волны на образец, регистрируемая в координатах расстояния Х-У; на фиг. 2 - то же, в координатах расстояниевремя. Способ реализуется следующим способом Образец устанавливают между импульсны источником проникающего излучения и регистратором. С помощью импульсного источника на образец воздействуют ударной вол- ной определенной амплитуды, регистрируют наличие откола 1 конечной топшины, профиль 2 передней границы откола, профиль 3 фронта ударной волны, положение покояще ся свободной поверхности испытуемого образца. Далее измеряют амплитуду ударной волны от опыта к опыту и в каждом случае регистрируют перечисленные параметры. Координату расстояния У .преобразуют, в координату времени коэффициент, определяемый как величина, обратная скорости распространения нагрузки вдоль координаты у, генерирующей ударную волну с профилем 3 в испытуемом образце. В итоге получается график ,s(t)| движения ударной волны по испыауемому образцу вплоть до выхода на покоящуюся свободную поверхность, а также график 6|Х Х( t )| движения передней границы откола. Пе ресечение зависимостей Xc(t) и X(t) в точ ке А выхода ударной волны на свободную поверхность 4 позволяет определить скорост ударной волны и массовую скорость по фор fyлaм:т)-/9М1)| Nr, Y -()Г(-дГ-ш -i((Lrj rue I) - волновая скорость; TJ - массовая скорость за фронтом удар ной волны; Хд(1)- график движения ударной волны в образце; X-(t)- график движения передней границы откола; t - время; X - координата расстояния в направлении высоты образца. Давление на фронте ударной волны вычисляют по формуле: ./.0, гд л начальная Плотность конденсирован- ного тела. Формула изобретения Способ определения прочности материалов на разрыв при ударных нагрузках, заключающийся в том, что на образец воздействуют косой ударной волной определенной амплитуды, регистрируют с помощью импульсного проникающего излучения наличие откола конечной толщины, определяют давление на фронте ударной волны, по которому судят о прочности, отличающийся тем, что, с целью определения прочности жидкостей, на испытуемые образцы воздей1ствуют ударной волной с последовательно изменяющейся от опыта к опыту амплитудой, регистрируют профиль передней границы откола и профиль фронта ударной волны, определяют волновую и массовую скорости, по которым рассчитывают давление ударной вопны при выходе на свободную поверхность образца, и по величине давления, при котором исчезает или появляется откол, судят о прочности образца на разрыв. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 1. Авторское свидетельство СССР N9 328369, кл. Q 01 N 3/30, 1970. 2. Дж. С. Райнхарт, Дж. Пирсон Поведе ние металлов при импульсных нагрузках. М.-Л., 1969, стр. 151-157. 97-99.

Фиг. 1