Способ оценки сопротивления композиционного материала распространению трещины Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 

(5k) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА РАСПРОСТРАНЕНИЮ ТРЕЩИНЫ

1

Изобретение относится tk испытаниям материалов, в частности к способам оценки сопротивления композиционного материала распространению тре.щины.

Известен способ оценки прочности композиционного материала, заключающийся в том, что образец материала нагружают до разрушения, регистрируют усилие разрушения и по нему судят . о прочности материала 1 .

Недостатком известного способа является отсутствие регистрации параметров трещинообразования при разрушении материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ оценки сопротивления композиционного материала распространению трещины, заключающийся в том что образец композиционного материала с надрезом нагружают статически до скачка трещины и по параметрам .трещинообразования судят о сопротивлеНИИ материала распространению трещины. В известном способе за параметр трещинообразования принимают работу разрушения 2.

Недостатком данного способа явля ется низкая точность оценки сопротивления композиционного материалас металлической матрицей, поскольку не учитывается тип разрушения композиции и условия ее нагружения.

10

Цель изобретения - повышение точности оценки композиционного материала с металлической матрицей путем учета типа разрушения и условий нагружения .

15

Указанная цель достигается тем, что образец предварительно нагружают циклическим усилием с ааданной амплитудой и в течение заданного числа циклов, статическое нагружение образ20ца выполняют до полного разрушения и регистрируют зависимости относительного разрушающего усилия и скорости его изменения от числа циклов предварительного нагружения, которые принимают за параметры трещинообраэования.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец композиционного материала с надрезом нагружают предварительно циклическим усилием с заданной амплитуддй и в течение заданного числа циклов. Нагружение ведут в направлении, совпадающем с направлением армирования. Для заданной амплитуды число циклов соответствует заданному уровню долговечности. Затем образец нагружаJOT статически до скачка трещины, выбывающего полное разрушение образца и|эегистрируют, разрушающую нагрузку, По результатам испытаний строят диаграмму зависимости разрушающее усилие - число циклов нагружения в от носительных величинах и по диаграмме устанавливают зависимость скорости изменения относительного разрушающего усилия от числа циклов предварительного нагружения. Указанные зависимости принимают за параметры трещинообразования. По ним судят о сопротивлении композиционного материала распространению трещины в зависимости от имеющегося типа разрушения (долевое разрушение, расслоение волокон и матрицы и т.д.) и условий нагружения циклической нагрузкой до заданного уровня долговечности.

Способ позволяет не только оценить свойства композиционного материала, но и сравнить со свойствами мономатериалов.

Формула изобретения

Способ оценки сопротивления композиционного материала распространению трещины, заключающийся в том, что образец композиционного материала с надрезом нагружают статически до скачка трещины и по параметрам трещинообразования судят о сопротивлении материала распространению трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки композиционного материала с металлической матрицей путем учета типа разрушения и условий нагружения, образец предварительно нагружают циклическим усилием с заданной амплитудой и в течение заданного числа циклов, статическое нагружение образца выполняют до полного разрушения и регистрируют зависимости относительного разрушающего усилия и скорости его изменения от числа циклов предварительного нагружения, которые принимают за параметры трещинообразования. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Волокнистые композиционные материалы, ред. С.З. Бокштейн, М., Мир, 1967, с, 187-206.

2.Монокристальные волокна и армированные ими материалы, ред, А.Т.Туманов, М., Мир, 1973, с. 2i 6-267, фиг. 8.1 (прототип).. ,