Патенты автора Якушкин Павел Юрьевич (RU)
Изобретение относится к методам определения механических характеристик конструкционных материалов с учетом условий их применения. Сущность: нагрев образца осуществляют в воздушной среде со скоростью до 100 °С/с посредством промежуточного нагревательного элемента из тугоплавкого электропроводящего материала с высокой окислительной стойкостью, нагреваемого индукционным нагревателем до температуры 200 – 1700 °С, при этом образец располагают внутри нагревательного элемента. Осуществляют определение предела прочности образца при сжатии. Технический результат: возможность определения предела прочности материала в условиях, приближенных к условиям эксплуатации изделий авиационной и ракетной техники. 4 ил.
Изобретение относится к методам определения деформационных (механических) характеристик конструкционных материалов с учётом условий их применения. Сущность: осуществляют нагрев образца со скоростью нагрева 10-100 °С/с до заданной температуры посредством промежуточного нагревательного элемента из тугоплавкого электропроводящего материала, установленного вблизи образца и нагреваемого индукционным нагревателем, растяжение образца и измерение его деформации бесконтактным лазерным экстензометром, размеры рабочей зоны которого совпадают с размерами зоны нагрева, по величине которой определяют модуль упругости материала. Технический результат: повышение точности определения модуля упругости при растяжении керамических и композиционных материалов за счет приближения условий испытания изделий к эксплуатационным тепловым нагрузкам. 5 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик конструкционных материалов с учетом условий их применения. Способ определения предела прочности при растяжении керамических и композиционных материалов, включает индукционный нагрев до заданной температуры со скоростью 10-100°С посредством промежуточного нагревательного элемента и определения предела прочности при растяжении образца. При этом нагрев образца осуществляют промежуточным нагревательным элементом из тугоплавкого проводящего материала, нагреваемого индукционным нагревателем до температуры 1300-1700°С. Технический результат - повышение точности определения предела прочности при растяжении керамических и композиционных материалов за счет приближения условий испытания образца к эксплуатационным тепловым нагрузкам материала в изделии. 1 табл., 6 ил.
Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам для контроля и исследования прочности клеевых соединений при сдвиге конструкционных материалов склеенных внахлест, в том числе в условиях высоких температур. Образец для оценки прочности клеевых соединений при сдвиге, содержащий две пластины, соединенные внахлест клеевым слоем, пластины имеют срез «на ус» по всей длине области склейки, а склеенные концы пластин выполнены полукруглыми, причем область склейки включает прямоугольную часть пластины на длине равной ее ширине и область скругления, равную половине ширины пластины. Технический результат: повышение точности и уменьшение погрешностей при определении прочности клеевых соединений при сдвиге путем уменьшения влияния концентрации касательных (сдвиговых) и нормальных (отрывных) напряжений на краях образца за счет существенного снижения концентрации напряжений в клеевом слое и соответственно снижения величин напряжений в краевой зоне и приближении их к номинальным напряжениям, определяющими прочность клея. 3 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик керамики и может быть использовано для оценки предела прочности при растяжении хрупких материалов. Сущность: осуществляют растяжение образца путем приложения к нему статической растягивающей нагрузки, измерение разрушающей образец нагрузки. Растягивающую нагрузку в рабочей части образца создают путем приложения статической сжимающей нагрузки к реверсивному приспособлению, с установленным в нем образцом с плоскими взаимно перпендикулярными головками, с образованием зазоров между ними и скобами. Верхней головкой образец свободно опирается на опорную скобу, а сжимающая нагрузка передается нагружающей скобой на нижнюю головку образца. Размеры поперечного сечения рабочей части образца, габариты головок, радиусы скругления галтелей в переходных частях образца от его головок к рабочей части, определяемые расчетным путем из построенной конечно-элементной модели напряженного состояния образца, удовлетворяют условию отношения максимальных растягивающих напряжений в его рабочей части при соблюдении однородного напряженного состояния к максимальным главным напряжениям в головках и переходных частях образца значению не менее 2,0. Технический результат: обеспечение возможности и повышение эффективности определения предела прочности при осевом растяжении высокопрочной конструкционной керамики. 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик керамики и может быть использовано для оценки предела прочности при растяжении керамических материалов, используемых в изделиях, требующих индивидуального контроля прочностных свойств. Сущность: осуществляют диаметральное сжатие кольцевого образца путем приложения статической нагрузки, определение разрушающей образец нагрузки, определение коэффициента концентрации напряжений образца и определение его предела прочности при растяжении. Коэффициент концентрации напряжений в образце определяют по значениям предела прочности при одноосном растяжении, оцененным по модели хрупкого разрушения с использованием значений прочности материала при изгибе, по формуле:
,где - значение прочности керамического материала при изгибе; Vu - объем образца между опорами нагружающего устройства; Vр - рабочий объем образца при испытаниях на одноосное растяжение; D - внешний диаметр кольцевого образца; d - внутренний диаметр кольцевого образца; t - толщина кольцевого образца; kн - коэффициент нагрузки образца, равный 1/(2(m+1)2) при трехточечном изгибе или равный (m+2)/(4(m+1)2) при четырехточечном изгибе;m - модуль Вейбулла материала изделия; Рmax - разрушающая кольцевой образец нагрузка, а предел прочности материала при растяжении оценивают по формуле: Технический результат: обеспечение возможности оценки предела прочности при растяжении керамического материала в процессе производства изделий и повышение эффективности оценки при отсутствии паспортных данных по прочности на материал при прямом растяжении. 1 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик клеевых соединений при интенсивных тепловых воздействиях. Сущность: осуществляют индукционный нагрев образца клеевого соединения до заданной температуры со скоростью 5-50°C/с и определяют искомые характеристики. Технический результат: повышение точности определения механических характеристик клеевого соединения. 4 ил.
Изобретение относится к методам определения механических характеристик диэлектрических материалов с учетом условий их применения. Сущность способа заключается в определении предела прочности при растяжении стандартных образцов при высокоинтенсивном индукционном нагреве промежуточного металлического нагревательного элемента, имеющего тепловой контакт с испытываемым образцом. Способ учитывает специфику применения материалов в изделиях с высокими тепловыми нагрузками и скоростями нагрева. В условиях эксплуатации материала в таких изделиях происходит динамический нагрев при скоростях нагрева 10-100°C/с до температуры начала деструкции при общем времени нагрева от нескольких десятков секунд до нескольких минут. Вследствие этого материал в условиях эксплуатации испытывает тепловые нагрузки меньшей длительности, чем в условиях механических испытаний образцов стандартными методами. При этом время выдержки материала при высокой температуре оказывает существенное влияние на его механические характеристики. Индукционный нагрев позволяет осуществлять быстрый нагрев промежуточного металлического нагревательного элемента с возможностью точного автоматического управления нагревом, что является существенным для реализации динамического нагрева по заданному режиму. Технический результат − уменьшение погрешности определения механических характеристик. 5 ил.
