Образец для ударных испытаний мате-РиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N1/28 G01N3/30 

(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение отксюится к исследованию 1грочнсх гных свойств конструкционных материалов, а именно к образцам для ударных испытаний мат иалов. Известен образец, состоящий ва .рабочей части и двух резьбовых головок на концах. При помощи одной резьбовой го.ловки образец последовательно соединяет ся с динамометром, а при помощи другой с наковальней, ; воспринимающий уд бойка ШОднако результаты эксперимевпрального исследования влияния типа и размеров образца и динамометров на получаемую диаграмму высокоскоростного растяжения материала напряжение-деформация показали, что применение таких образцов, связанных резьбовым соединением с динамометром, допускается только в диапазоне скоростей ударного растяжения до 10О м/с. При больших скоростях растяжения получение достоверных результатов механических испытаний таких образцов невозможно. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является образец для ударных испытаний материалов, содержащий динамометрическую часть, вьшолненную заодно с рабочей частью, и наковальни, связанную с подвижной головкой рабочей части резьбовым соединением. Применение таких образцов позволяет получать достоверные результаты механических испытаний материалов и 1фи скоростях растяжения вьщхе 100 м/с 2. СЦнако вследствие наличия упомянутого резьбового соединения неизбежна существенная ощибка в определении величины предела текучести, соответствующего номинальной скорости деформации. Другим недостатком известного образца является то, что вследствие наличия резьбового соединения с наковальней использование таких образцов для испытаний тонколистовых мате7риалов, например толщиной меньше 4-5м невозможно. Цель изобретения - повышение точности испытаний и обеспечение возможност испытаний тонколистовых материалов. Поставленная цель достигается тем, что рабочая часть и наковальня вьшолне ны как ед1шое целое. На фиг. 1 показан образец для ударны испытаний на растяжение; на фиг. 2 образец для ударных испытаний на сдвиг Предлагаемый образец изготовлен цз одной заготовки как единое целое и содержит динамометрическую часть 1 с на 11леенными тензорезисторами 2, рабочую часть 3 (образец для испытаний на растяжение) и наковальню 4. При удар;ных испытаниях на сдвиграбочая часть плоского образца состоит из двух неремычек 5 6, симметрично расположенных относительно оси образца, На фиг. 1 и фиг. 2 показаны образцы прямоугольного поперечного сечения. В случае необходимости такие же образцы могут быть изготовлены и круглого поперечного сечения. В последнем случае рабочая часть образца для испытаний на сдвиг выполнена в виде кольца. Испытания образца проводят следующим образом. Динамометрическую часть 1 образца закрепляют в установке для высокоскоростных испытаний (на чертеже не .показано) . Ударник 7 , разгоняемый вдоль динамометрической части 1 до заданной номинальной скорости V наносит удар по наковальне 4, вызьшая при испытаниях деформирование и разрушение рабочей части образца. В результате по динамометрической части 1 образца распространяется упругий импульс, который регистрируется тенаорезисторами 2 и по которому определяют усилие деформирования образца. При этом вследствие отсутсвия резьбового соединения рабочей части образца и наковальни жесткость между ними возрастает, что сокращает время нарастания скорости деформации образца до номинальной величины, в течение которой образец деформируется упруго. 54 В результате предел текучести, наиболее чувствительный к скорости деформации, определяется при номинальной, а не заниженной скорости деформации, что повышает точность результа1-ов механических испытаний. Следующим преимуществом образца является то, что он обеспечивает возможность проведения ударных испытаний тонколистовых материалов, причем как на растяжение, так и на сдвиг. Это достигается тем, что такой образец легко изготавливается из тонколистовых ма-териалов как единое целое, т.е. отпадает необходимость резьбового соединения наковальни с образцом. Таким образом, использование предлагаемого образца, не имеющего резьбового соединения между наковальней и рабочей частью, повышает скорость деформации в начальный период деформирования, ,что повьилает точность результатоь механических испытаний обеспечивает возможность проведения испытаний тонколистовых материалов, позволяет расш1фить получаемую информацию о поведении материалов при ударных нагрузках путем проведения испытаний как на растяжение, так и на сдвиг. Формула изобретения Образец для ударных, испытаний материалов, содержащий динамическую часть, выполненную заодно с рабочей частью, и наковальню, отличающийся тем, что, с целью повьпдения точности испытаний и обеспечения возможности испытания тонколистоЁых материалов, рабочая часть и наковальня выполнены как единое целое. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Беляев В. И., Ковалевский В. И. и др. Высокоскоростная деформация металлов . Минск, Наука и техника, 1976, с. 224. 2.Петушков В. Г. О выборе образца для высокоскоростных испытаний на растяжение. Проблемы прочности, 1970, № 4 с. 97-99 (прототип).

./

Фиг2