Способ определения динамической прочности материала Советский патент 1982 года по МПК G01N3/48 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов, а именно к способу определения динамической прочности льда. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения динамической про ности материала путем ударного внед рения, индентора в образец исследуемого материала. Расчет прочности исследуемого материала производится по результатам замера образующегося отпечатка fl J. Однако при определении динамичес кой прочности льда известным способ результаты испытаний имеют существенный разброс, который обусловлен случайными размерами и расположением трещин и других дефект.ов, ослабляющими лед. При внедрении индентора в образец льда зона разрушения (дробление льда, сетка трещин) распространяется на значительное расстояние от индентора В связи с этим при испытании путем внедрения индентора в образцы ограниченных разйеров со свободными боковыми поверхностями образцы нередко разлетаются на отдельные части, их сопротивление внедрению резко снижается по сравнению с натурными условиями. Цель изобретения - повышение точности измерения динамической прочности льда. Указанная цель достигается тем, что боковую поверхность образца нагружают равномерным давлением в диапазоне 15-10 Па, Боковое давление в указанном диапазоне, сужая зону разрушения, исключает влияние боковой поверхности образца на сопротивляемость льда внедрению индентора, т,е. на измеряемую величину динамической прочности льда. На фиг. 1 показана зависимость глубины внедрения индентора вобразец льда от температуры в интервале на фиг, 2 - зависимость динамической прочности льда от давления на боковую поверхность при температуре Способ осуществляется следующим образом. Цилиндрические образцы льдa,.iдиaиетром, превышающим диаметр индентора не более чем в 20-30 раз, устанавливают в бак. Между боковой стенкой бака и боковой поверхностью испытуемого образца помещают эластичный мешок, в который подают антифри и мешок плотно прилегает ко всей боковой поверхности испытуемого образц льда и обеспечивает требуемые в опыте условия испытания Ударное нагружение торцевой поверхности испытуемо го образца льда осуществляют инденто ром определенного диаметра и массы. Динамическую прочность определяют по глубине внедрения индентора в лед. Пример. Испытанию подвергались цилиндрические образцы льда диаметром 0,18 м и высотой 0,3 м. В качестве инденторов применялись заостренные цилиндрические стержни диаметром 0,00б м и массой 0,200 кг. Начальная скорость индентора составляет 2 м/с. К боковой поверхности испытуемых образцов прикладывалось давление. На фиг, 1 треугольниками показаны результаты испытаний описываемым способом под боковым дав лением, равным , кружочками результаты испытаний в естественных условиях при температурах и Результаты испытаний в ест ест венных условиях сильно различаются, результаты же испытаний описываемым способом при многократном повторении опытов совпадают Прочность льда с повышением давления до 7 растет до 2бО , а при дальнейшем повышении давления до 1910 Па изменяется незначительно. Нагружение боковой «поверхности образцов льда равномерным давлением в диапазоне обеспечивает получение стабильных результатов измерения динамическЬй прочности льда. Указанный диапазон давлений пригоден для измерений при температурах О - -бсРс. Использование описываемого способа позволяет увеличить точность измерения динамической прочности льдов и сократить сроки проведения испытаний. Формула изобретения Способ определения динамической прочности материала путем ударного внедрения индентора в образец исследуемого материала, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения динамической прочности льда, боковую поверхность образца нагружают равномерным давлением в диапазоне 1510 Па. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР fP 61879, кл. G 01 N 3/30, 1939 (прототип).