Способ испытания образцов при плоском напряженном состоянии Советский патент 1982 года по МПК G01N3/08 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ

1

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано при исследовании плоского напряженного состояния образцов горных пород.

Известен способ испытания образцов при плоском напряженном состоянии, заключающийся в том, что образец связывают с нагружателем, при нагреве которого создают нагрузку на образец. В этом способе образец нагревают вместе с нагружателем, а нагрузку создают за счет разницы коэффициентов линейного расширения материалов образца и нагружателя 1.

Недостатком этого способа является его низкая точность, поскольку образец нагревается вместе-с нагружателем.

Цель изобретения - повышение точности при испытании цилиндрических образцов, преимущественно горных пород, путем исключения их нагрева.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания образцов при плоском напряженном состоянии, заключающемуся в том, что образец связывают с нагружателем, при нагреве которого создают нагрузку на образец, используют нагружатель в виде незамкнутого биметаллического

кольца, охватывающего образец, а для связи нагружателя с образцом используют термоизолирующее клеящее вещество.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

5Способ осуществляют следующим образом.

Образец I породы в виде цилиндра с помощью термоизолирующего клеящего вещества 2, например термостойкого клея,

Q укрепляют внутри нагружателя в виде биметаллического незамкнутого кольца 3, снаружи которого размещен нагревательный элемент 4.

При включении нагревательного элемента 4 в биметаллическом кольце 3 вследствие

15 разности коэффициентов линейного расщирения составляющих его металлов возникают напряжения, приводящие к равномерному увеличению диаметра кольца 3. При этом образец 1 подвергается двухосному

2Q растяжению. Если на образец 1 установить предварительно нагретое кольцо 3, которое затем охлаждается, то образец подвергается двухосному сжатию. В обоих случаях образец 1 подвергается равномерно распределенной по контуру нагрузке без концентрации напряжений. При необходимости образец с нагружателем устанавливается на обычный механический испытательный пресс, с помощью которого накладывается третья компонента напряженного состояния, или размещается в камере высокого давления, что дает возможность проводить эксперименты на двухосное растяжение и двухосное сжатие при любых величинах гидростатических давлений.

Образец при испытании практически не подвергается воздействию температуры, поскольку слой клеяющего вещества предотвращает перенос тепла между нагружателем и образцом.

Способ позволяет проводить испытания образцов при плоском напряженном состояНИИ и создавать деформации вплоть до разрущения, исключив при этом нагрев образца и связанные с ним погрешности испытания.

Формула изобретения

Способ испытания образцов при плоском напряженном состоянии, заключающийся в том, что образец связывают с нагружателем, при нагреве которого создают нагрузку на образец, отличающийся тем, что с целью повыщения точности при испытании цилиндрических образцов, преимущественно горных пород, путем исключения их нагрева, используют нагружатель в виде незамкнутого биметаллического кольца, охватывающего образец, а для связи нагружателя с образцом используют термоизолирующее клеящее вещество.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 381959, кл. G 01 N 3/08, 1970 (прототип).