Способ испытания материала на ударное сжатие Советский патент 1982 года по МПК G01N3/30 G01N1/28 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА УДАРНОЕ

СЖАТИЕ

1

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов , в частности к способам испытания материала на ударное сжатие.

Известен способ испытания на ударное сжатие, заключающийся в том,что по торцу цилиндрического образца наносят удар, регистрируют распространение упругих волн сжатия по образцу и по нему судят о напряжениях в образце tl J.

Недостатком известного способа является то, что при таком испытании реализуется только однообное напряженное состояние.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ испытания материала на ударное сжатие, заключающийся в том,что по пластинчатому образцу наносят плоский удар и измеряют нагрузку на образец с помощью динамометра, по величине которой определяют напряжение в образце. В известном способе нагружению подвергают сплошной пластинчатый образец 1 .

Недостатком известного способа является невозможность испытания в условиях плоской деформации.

Цель изобретения - проведение испытания на сжатие в условиях плоской деформации.

Указанная цель достигается тем, что используют образец с равномерно расположенными переменными сквозными прорезями, размеры которых выбирают из условий

t77S -ХЬ и S «ct/2,

где I - длина прорези;

S - толщина пластины;

b - ширина перемычки меаэду про резями;

с - скорость звука в материале образца;

t - время от начала нагружения до момента определения напряжения в образце. 39 а нагрузку на образец измеряют в центре средней перемычки. На фиг.I изображен образец для испытания, а на фиг.2 - схема испытания. Способ осуществляют следующим образом. Используют пластинчатый образец, например, в виде круглой пластинки толщиной S. В образце 1 выпЬлняют равномерно располозсенные с шагом h параллельные сквозные прорези 2, между прорезями образуются перемычки 3 длиной I и шириной Ь, . Образец устанавливают на динамометр, представляющий собой сборку из двух стальных пластин 4, между которьми располагают датчик 5, например диэлектрический. Нагружение образца осуществляют ударом плоского бойка 6, например, на пневмопороховой установке. Узкая полоса перемычек при этом деформируется в условиях плоской деформации. Ширина перемычк 3 выбирается из условия, что усилие деформирования образца не вызывает заметной пластической деформации у поверхности контакта с бойком 6-и динамометром. Шаг h выбирается из условия сохранения зазора между перемычками 3 при их деформир г вании ( например, при деформации 507, ширин увеличивается на 50% и, следователь но, -Н 7 1,5 В) . Деформирование образца сопровождается распространением волны по бойку 6 и динамометру. На удалении от поверхности контакта динамометра с образцом, равном примерно шагу h волна в динамометре близка к плоской. Однородное напряженно-дефор мированное состояние в образце уст навливается в результатемногократного пробега волн напряжений по вы еоте образца, т.е. усилие деформиро вания динамометра будет соответство вать усилию деформирования образца только после многократного пробега волны, отсюда для точного определения давления в момент времени t,co ответствукяций времени регистрации сигнала с датчика, необходимо выпол нение условия S « Ct/2 Кроме это из условия устранения искажанмцего влияния эффектов радиальной инерции, ширина перемычек 3 выбирается примерно равной ее высоте b S. Величину давления Р измеряют в центре средней переьшчки 3. По измеренной величине давления Р в динамометре при прохождении плоской волны напряжение (J образца определяют из соотношения ph b (У , откуда G ph/b . Способ испытания материалов на ударное сжатие позволяет проводить высокоскоростные испытания материалов на сжатие в условиях плоской деформации образца, а повьпоает точность определения напряжения за счет обоснованного выбора размеров образца. Формула изобретения Способ испытания материала на ударное сжатие, заключаюпцшся в том, что по пластинчатому образцу наносят плоский удар и с помощью динамометра измеряют нагрузку на образец, по величине которой определяют напряжение в образце,о тличающийся тем, что, с целью проведения испытания на сжатие в условиях плоской деформации, используют образец -с равномерно расположенными параллельными сквозными прорезями, размеры которых выбирают из условий Е7 S ctb {i S «ct/2, где i длина прорези; S - толщина пластины; Ь - ширина перемычки между прорезями;с - скорость звука в материале образца; t - время от начала нагружения до момента определения напряжения, в образце, а нагрузку на образец измеряют в центре средней перемычки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Дейвис P.M. Волны напряжений в твердых телах. М., ИИЛ, 1961, с.50. 2. Там же, с. 20, 34-37 (прототип)

Ф11Л.1

tput-Z