Способ определения коэффициента динамического упрочнения материалов
Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов , в частности к испытаниям материалов горных пород, обладающих разбросом прочностных свойств и неоднородностью структуры. Цель изобретения - сокращение времени и стоимости испытаний за счет уменьшения числа испытуемых образцов и повьшение точности определения прочностных характеристик неоднородных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что коэффициент динамического упрочнения материала определяют при испытаниях одного и того же образца путем сопоставления пределов динамической и статической прочности (6,,- и & соответственно), Образец вначалеподвергают статическому нагружению, доводя напряжения до 0 « после чего, не снимая статической нагрузки , подвергают образец динамическому нагружению до разрушения. По значениям предельного напряжения G полученного при динамическом нагружении образца, и напряжению В образце перед динамическим нагружением находят предел динамической прочности G hg по соотношению (У„з , С ( е„н, -0-„з). Изобретение обеспечивает возможность определения („ , ( и коэффициента динамического упрочнения при испыта-, НИИ одного образца, благодаря чему повышается точность определения прочностных характеристик неоднородных материалов. 4 ил. § СО - 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 3/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
»»
QI F w
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ц "
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4005794/25-28 (22) 18. 11. 85 (46) 28.02.87. Бюл. Р 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Б.Г.Тарасов (53) 620.178.72 (088.8) (56) Влияние скорости деформирования на запредельные характеристики горных пород. — ФТПРПИ, 5, 1982, с ° 8...15. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к испытаниям материалов горных пород, обладающих разбросом прочностных свойств и неоднородностью структуры. Цель изобретения — сокращение времени и стоимости испытаний за счет уменьшения числа испытуемых образцов и повышение точности определения прочностных характеристик неоднородных материалов.
„,SU„„1293547 А 1
Сущность изобретения заключается в том, что коэффициент динамического упрочнения материала определяют при испытаниях одного и того же образца путем сопоставления пределов динамической и статической прочности (G„ и 6- соответственно). Образец внаи чале подвергают статическому нагружению, доводя напряжения до g.„, после чего, не снимая статической нагрузки, подвергают образец динами.ческому нагружению до разрушения.
По значениям предельного напряжения
G „„, полученного при динамическом нагружении образца, и напряжению
G „ в образце перед динамическим а нагружением находят предел динамической прочнос и G по соотношению
С н < ) (пнq „нз ) JGìç+13. Изоб ретение обеспечивает возможность on- C ределения G„, 6" и коэффициента динамического упрочнения при испыта- 2 нии одного образца, благодаря чему повышается точность определения проч- Ю ностных характеристик неоднородных {© материалов. 4 ил.
i?93547
Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения коэффициента динамического упрочнения, и может быть использовано, 5 преимущественно, при испытании горных пород, обладающих разбросом прочностных свойств и неоднородностью структуры. г д — напряжение в образце пеНQ ред динамическим нагружением, предел статической прочности.
Коэффициент динамического упрочнения определяют по соотношению полученных пределов динамической и статической прочности
Целью изобретения является сокра щение времени и стоимости испытаний
sa счет уменьшения числа испытуемых образцов и повышения точности опреде- 15 ления прочностных характеристик.
Сущность изобретения заключается в том, что коэффициент динамического упрочнения испытуемого материала определяют при испытаниях одного и то- 20 го же образца путем сопоставления пр делов динамической и статической прочности.
Для этого образец подвергают статическому нагружению, доводя напря- 25 жения до ггредела статической прочности, после чего не снимая статической нагрузки, подвергают образец динамическому нагружению до разрушения и находят предел динамической проч- ЗО ности, используя полученные данные замеров напряжений.
На фиг.1 показана типовая диаграмма Π— Е, напряжение-деформация образца материала; на фиг.2 — диаграмма 6, -Е, при динамическом деформировании с различной степенью нарушенности, на фиг.З вЂ” зависимость относительной величины динамического упрочнения от степени нарушенности об- 40 разцов гранита (о) и мрамора (х), на фиг.4 — диаграмма o, — Е, для образцов угля, полученная при испытаниях.
Способ заключается в следующем, Образец материала вначале подвер- 45 гают статическому нагружению, при котором достигают предел статической прочности, затем, не снимая статической нагрузки, к образцу прикладывают динамическую нагрузку, дово- 50 дя .образец до полного разрушения.
Предел динамической прочности Од я определяют по соотношению (H "== +i) (1) я з где б,„, — предельное значение, полученное при динамическом нагружении образца, (2) б„
В статическом режиме нагружение ведут со скоростью F, 10 с до
Результаты экспериментов для материалов с малым разбросом прочностных свойств (гранита и мрамора) показаны на фиг.2.
Оценивая степень нарушенности материалов образцов по положению точки А на ниспадающей ветви диаграммы G, -c, (фиг.2) по зависимости
Н= " " — .100Z (3)
G можно определить влияние степени нарушенности на величину относительного динамического упрочнения
Пнф
Онз (4) тех пор пока не перейден ( G., g и G „„ ïîäñòàâëÿþò в соотношение (1) и находят значение предела динамической прочности(указ которое имел бы данный образец, испытанный на динамическую нагрузку ° Экспериментальные данные показывают, что с увеличением степени нарушенности материала образцов снижается влияние скорости деформации на абсолют. ное изменение прочностных показателей. 12 Экспериментальные зависимости И- (Н) для образцов гранита (о) "Я и мрамора (х) приведены на фиг.З. Экспериментальные диаграммы — Я, для образцов угля, отличающегося значительной неоднородностью структуры и большим разбросом прочностных свойств, показаны на фиг.4. Они получены при скоростях деформации на этапе статического нагружения О Я =2 10 с и на этапе динамичес1 о 0 кого нагружения Е,=10 с . Коэффициент динамического упрощения испытанного материала, определенный по экспериментальным данным и соотношениям (1) и (2), составляет К= — — = — — = 1,2. %, 144 У G„ 12 Способ позволяет уменьшить стоимость и сроки проведения испытаний за счет сокращения числа испытуемых образцов. Повьппается точность определения прочностных характеристик материалов, обладающих разбросом свойств, в особенности при разбросах, достигающих десятки и сотни процентов, когда сравнение статических и динамических диаграмм, получаемых известными способами, затруднено. Ф о р м у л а изобретения Способ определения коэффициента динамического упрочнения материалов, о 25 где Q.„„ (" — — "- — ) и Ф "3 — предельное напряжение, полученное при динамическом нагружении образца, — напряжение в образце перед динамическим нагружением, — предел статической прочности образца материала. 93547 4 по которому образец испытуемого материала подвергают статическому и динамическому нагружению, находят пределы статической и динамической прочности и по их соотношению определяют коэффициент динамического упрочнения, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и стоимости испытаний за счет 10 уменьшения числа испытуемых образцов, повышения точности определения прочностных характеристик неоднородных материалов, образец материала вначале подвергают статическому на15 гружению и после достижения предела статической прочности, не снимая статической нагрузки, образец подвергают динамическому нагружению до полного разрушения, а предел динамичес20 кой прочности с- определяют из со п отношения ЛО гоа 20 129 3547 багие. 3 1793547 Ю е Ю Составитель А.Забегаев Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин Редактор Н.Слободяник Заказ 375/44 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4
