Способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции. Известен способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению мате риала конструкции, заключающийся в том, что в элементе консггрукции в центральной его части выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят о Сопротивлении материала хрупкому разрушению. Известным способом испытывают элементы конструкции, имеющие симметричное сечение и характеризующиеся постоянной толщинойtl 1 Недостатком известного способа яв ляется невозможность определения сопротивления хрупкому разрушению мате риала конструкций в ви/je несимметрич ных оболочек и разностеннмх сосудов. Цель изобретения - расширение номенклатуры испытуемых конструкций путем обеспечения возможности испытания несимметричных оболочек и разностенных сосудов. Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции, заключающемуся в в том, что в элементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению, выполняют по крайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузки выбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов. На фиг. 1 изображена схема нагружения полого элемента конструкции. 39 си(метримный участок A-BJ На фиг. 2 - то же, элемента конструкции С криволинейной поверхностью при наличии нескольких консолей, образованных надрезами; на фиг.. 3 то же, коробчатого элемента конструкции с несколькими вырезами. Способ осуществляется следующим об разом. В элементе конструкции выполняют надрезы с его торца таким образом, чтобы образовались консоли 1 и 2. Из вершин надрезов наводят усталостные трещины 3 ориентируя их в заданном направлении. После этого к консолям и 2 прикладывают нагрузки или результирующую нагрузку Р. С помощью указанных нагрузок в окрестностях вершин трещин обеспечивают требуемое при ис4 пытании соотношение напряжений, учитывающее ориентацию трещин и соотношение толщин стенок элемента конструкции . Кроме сосредоточенной нагрузки могут быть приложены и распределенные нагрузки, например, при испытании изделий с полостями их нагружают внутренним давлением, обеспечивая заданное соотношение напряжений в вершинах каждой из трещин. Нагрузку увеличивают до момента страгивания одной или нескольких трещин, в этот момент регистрируют нагрузку и длины трещин и по ним судят о сопротивлении хрупкому разрушению. Наибольший практический интерес представляют места в изделии, наиболее опасные с точки зрения зарождения и развития трещин - это всевозможные концентраторы напряжений, галтели, выточки, различные дефекты, исходные трещины. Поэтому, как правило, трещины направляют вдоль наиболее вероятной траектории их(распространения в процессе эксплуатации, которая находится в области действия максимальных напряжений. „ Как правило, при нагружении страгивается одна из трещин, поэтому после первого испытания для получения более полной информации о сопротивлении хрупкому разрушению элемента конструкции и повышения точности определения указанных характеристик, внов 1 5 проводят испытание, при котором создают растягивающие напряжений у вершин нестронувшихся трещин путем приложения к консолям другой результирующей нагрузки. После страгивания всех трещин в исследуемых частях элемента конструкции возможно вновь нарастить тре1чины до определенных размеров, после чего возможно повторение испытаний по описанной методике. Испытания можно проводить до тех пор, пока трещины не распространяются на всю длину изделия. При проведении повторных-испытаНИИ целесообразно для упрощения расчетов характеристик разрушения нестронувшиеся при предыдущем нагружении трещины вырастить до размера наибольшей из стронувшихся трещин, после чего производить нагружение. Способ позволяет проводить испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала элементов конструкций, имеющих несимметричные участки и характеризующихся разностенностью. Формула изобретения Способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции, заключающийся в том, что в элементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещи нообразовани я , по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению, отличающийся тем. расширения номенклатуры испытуемых конструкции, выполняют по крайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузки выбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.. Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. Под ред. Ю.Н. Работнова, М., Мир , 1972, с, 2 5-271 (прототип).