Способ определения вязкости разрушения материала Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 G01N3/30 

1

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к способам определения вязкости разрушения (материала при статическом и динамическом нагружении.

Наиболее близким к изобретению по технической ущности является способ определения вязкости разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающийся в том, что одинаковые образцы с надрезом и с наведенной на вершины надреза усталостной трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинсобразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования расчитывают вязкость разрушения.

В известном способе образец с трещиной нагревают на испытательной машине, которая обеспечивает скорость

ПОДВИЖНОГО захвата 25 мм/с, регистрируют сигналы от датчика смещения, динамометра и тензорезистора, наклеенного на образце, по которым определяет нагрузку в момент страгивания трещины. После разрушения образца по нагрузке и средней длине трещины, измеренной по излому на одной из половинок образца, рассчитывают вязгс кость разрушения. При этом датчик сме щения установлен на лицевой стороне образца, а тензорезистор - на его задней стороне, и используется для контроля датчика смещения и получения сведений о скорости нагружения. При знамениях скорости нагружения К -10 кг/мм с сигналы совпадают по фазе, что служит подтверждением правильности измерений динамометром нагрузки на образец без искажающего влияния эффектов инерции 1. Недостатком известного способа является то, что с увеличением .скорости нагружения при К к 3э ji кг/ммЗ/2. с инерция искажает из меряемую нагрузку и это снижает Точность определения величины вязкости разрушения при динамическом нагружении. Цель изобретения - повышение точ- ности определения вязкости разрушения при динамическом нагруженйи. Указанная цель достигается тем, что в способе определения вязкости, разрушения материала, при статическом и динамическом нагруженйи, заключающемся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной из вершины трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины И по нагрузке и параметрам трещинообразования рассчитывают вязкость разрушения, измеряют упругую деформацию .на поверхнос-ти образца на расстоянии 1«ТСд от вершины трещины, где Т - время нарастания нагру ки до страгивания трещины при динами ческом нагруженйи; Сд - скорость распространения упругих волн в материале образца, а нагрузку Р. страгивания трещины при динамическом нагру женйи находят из соотношения где PC. - нагрузка страгивания трещины при статическом нагруженйи; Ё.мЕл- упругие деформации соответственно при статическом и динамическом нагруженйи. Способ осуществляют следующим образом. Изготбвляют два одинаковых образца с надрезом для испытания на вязкость разрушения, например образцы с надрезом для внецентренного растяжения. Из вершин(надрезов циклическим нагружением образцов наводят усталостные трещины и в вершинах тре щин устанавливают датчики страгивани трещины. Затем расчитывают для задан ного материала расстояние 1 установки датчиков деформации. При этом используют скорость CQ распростанения упругих волн в испытуемом материале и величину С - время нарастания нагрузки до страгивания трещины при динамическом нагруженйи. Величина Г задается техническими условиями проведения динамического нагружения После установки датчиков деформации i на расстоянии l«fCo от вершины трещин образцы испытывают последовательно. Сначала испытывают статически образец с записью диаграммы, усилие нагружения - длина трещины, и по диаграмме для момента, соответствующего страгиванию трещины, определяют усилие PJ. старигивания трещины и вязкость разрушения при статическом нагруженйи. В процессе статистического испытания измеряют также деформацию g- в момент страгивания трещины по сигналу от датчика страгивания трещины. При динамическом испытании другого образца регистрируют деформацию л в момент страгивания его трещины по сигналу от его датчика страгивания трещины. Нагрузку f страгивания трещины при динамическом нагруженйи находят из соотношения V-cItна основании подобия полей направлет НИИ и деформаций при статическом и динамическом нагруженйи. Способ позволяет повысить точность определения вязкости разрушения при динамическом нагруженйи за счет уточнения усилия страгивания трещины и исключения из рассмотрения инерцион- ности испытательного устройства. Формула изобретения Способ определения вязкости разрушения материала Ьри статическом и динамическом нагруженйи, заключающийся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной из вершины надреза усталостной трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования рассчитывают вязкость разрушения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вязкости разрушения при динамическом нагруженйи, измеряют упругую деформацию образца на расстоянии 1&«ТСл от вершины трещины, где Т- время нарастания нагрузки до страгивания трещины при динамическом нагруженйи;

5Э 57266

С0 - скорость распространения упругих И бд - упругие деформации соответволн в материале образца, а нагрузкуственно при статическом и

Р с- рагивания трещины ори динамитадинамическом нагружении.

ческом нагружении находят из соотно-Источники информации,

шения.Sпринятые во внимание при экспертизе

РдгР.,-EL,. Буш Ai Испытания на динамичес Скую вязкость разрушения стали

где PQ - нагрузка страгиваниЛ тре- -А-302В.-В кн.: Ударные испытания

щины при статическом нагру-металлов. М., Яир, 1973 с. 257жении;276 (пpotoтип).