Установка для высокоскоростных испытаний материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения (Г повышение точности определения прочиостных характеристик материалов за счет обеспечения постоянства скорости деформирования образца исследуемого материала. Постоянство скорости деформирования обеспечивается использованием ступенчатого нагружающего стержня 4, вьшолненного из материала с малым коэффициентом упрочнения и соединяемого с образцом 6 ступенью большего диаметра и выбором соотношения площадей F, и Fj из условия FJ/F pCV/d, где F, F - площади поперечного сечения ступеней .нагружающего стержня с болыцим и меньщим диаметрами соответственно; f - плотность материала нагружающего стержня; С - скорость звука в материале нагружающего стержня; V - заданная скорость деформирования; предел текучести материала нагружающего стержня. Импульсный силовозбудитель воздействует на свободный .ко- : нец ступени меньшего диаметра нагружающего стержня. При соблюдении указанного соотношения площадей поперечного сечения ступень меньшего диаметра при нагружении пластически деформируется . Максимальная величина напряжения в ступени меньшего диаметра вследствие изготовления нагружающего стержня из материала с малым коэффициентом упрочнения практически равна (3 и остается постоянной в процессе деформирования. 1 ил. S (Л 6 7 |Щ /////// / . .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1}) (51)4 G 01 N 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4044653/25-28 (22) 28.03.86 (46) 23,08.87. Бюл. 9 31 (71) Московский инженерно-физический институт (72) М.М.Астахов, А.Н.Голенченко, А.В.Логинов и Л.П.Лошманов (53) 620.178.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 200258, кл. С 01 N 3/38, 1965. . Степанов Г.В. Упругопластическое деформирование материалов под действием импульсных нагрузок. - Киев, 1979, с. 96.. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ

ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения повышение точности определения прочностных характеристик материалов за счет обеспечения постоянства скорости деформирования образца исследуемого материала. Постоянство скорости деформирования обеспечивается использованием ступенчатого нагружаюmего стержня 4, выполненного из материала с малым коэффициентом упрочнения и соединяемого с образцом 6 ступенью большего диаметра и выбором соотношения площадей Р„ и F> иэ условия F /F =РСЧ/д,, где F, F — площади йоперечного сечения ступеней .нагружающего стержня с большим и меньшим диаметрами соответственно; у — плотность материала нагружающего стержня; С вЂ” скорость звука в материале нагружающего стержня; V — заданная скорость деформирования; b предел текучести материала нагружающего стержня. Импульсный силовозбудитель воздействует на свободный конец ступени меньшего диаметра нагружающего стержня. При соблюдении указанного соотношения площадей поперечного сечения ступень меньшего диаметра при нагружении пластически деформируется. Максимальная величина напряжения в ступени меньшего диаметра вследствие изготовления нагружающего стержня из материала с малым коэффициентом упрочнения практически равна Ь и остается постоянной в, процессе деформирования. 1 ил.

1 133218

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для высокоскоростных испытаний материалов. с;

Целью изобретения является повышение точности определения прочност-ных характеристик материалов за счет обеспечения постоянства скорости деформирования, образца исследуемого ма- 1О териала путем использования в качестве нагружающего стержня ступенчатого стержня, выполненного из материала с малым коэффициентом упрочнения. 15

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит импульсный силовозбудитель, выполненный в виде батареи конденсаторов l, индуктора 2, 2 разрядника 3 для подключения индикатора 2 к батарее конденсаторов 1 и электропроводящего диска 4, нагружа" ющий стержень 5, выполненный ступенчатым, с длиной соединяемой с образцом ступени не мейее половины длины волны нагружающего импульса и установленный соосно ему приемный стержень б. Образец 7 исследуемого материала закреплен между стержнями 5 и б, причем образец 7 закреплен на ступени нагружающего стержня 5, имеющей больший диаметр, а электропроводящий диск 4 установлен на свободном торце ступени нагружающего стержня 5, имеющей меньший диаметр, Для обеспечения соосНосТН нагр e o стержня 5, 06 разца 7 и приемного стержня 6 применены направляющие втулки 8.

Установка для высокоскоростных испытаний материалов, содержащая импульсный силовозбудитель и соосно установленные ступенчатый нагружающий с сержень с длиной соединяемой с образцом ступени не менее полонины длины волны нагружающего импульса в приемный стержень, предназначенные для крепления к ним образца исследуемого материала, отличающаяс я тем, что, с целью повьппения точности определения прочностных характеристик эа счет обеспечения постоянства скорости деформирования, нагруИспользование ступенчатого нагру- 40 жающего стержня 5, выполненного иэ материала с малым коэффициентом уп" рочнения, позволяет обеспечить постоянстно скорости деформирования образца 7 исследуемого материала, При этом для выбора диаметров ступеней нагружающего стержня 5 используют следующее соотношение площадей поперечного сечения ступеней:

Г » . gCU

5D т где F u F — площади поперечного се1 чения ступеней нагружающего стержня 5 с боль" 5 шим и меньшим диаметром соответственно; р - плотностb материала нагружающего стержня 5;

С вЂ” скорость звука в материале стержня;

U — заданная скорость деформирования;

6 — предел текучести материала нагружающего стержня.

Установка работает следующим образом.

При разряде батареи конденсаторов

1 на индуктор 2 при помощи разрядника 3 в индукторе 2 образуется электромагнитное поле. Электропроводящий диск 4 отталкивается от индуктора 2, пластически деформируя ступень нагружающего стержня 5 с меньшим диаметром, при этом сформированный импульс нагрузки передается на образец

7 при помощи ступени нагружающего стержня 5 с большим диаметром, деформируя его с постоянной скоростью. Соосность нагружения обеспечивается направляющими втулками 8.

Характеристики прочности исследуемого материала образца при постоянной скорости могут быть зарегистрированы, например, при помощи тензодатчиков.

При воздейтсвии импульсного силовозбудителя на свободный торец ступени меньшего диаметра нагружающего стержня 5 и соблюдении указанного соотношения площадей поперечного се-. чения ступень меньшего диаметра деформируется пластически. Максимальные напряжения, возникающие в ступени меньшего диаметра, благодаря выбору материала нагружающего стержня 5 с малым коэффициентом упрочнения практически постоянны в процессе деформирования и ограничены величиной 4.„. формула изобретения

1:.132188

Р pCV т

Составитель М.Будинович

Редактор И,Шулла Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 3824/38

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жающий стержень выполнен иэ материала с малым коэффициентом упрочнения, 1 причем больший диаметр имеет ступень нагружающего стержня, соединяемая с

5 образцом, а соотношение площадей поперечного сечения ступеней нагружающего стержня выбрано иэ условия где F,,F — площади поперечного сечения ступеней нагружающего стержня с большим и меньшим диаметрами соответственно; плотность материала нагружающего стержня; скорость звука в материале нагружающего стержня; заданная скорость деформирования; предел текучести материала нагружающего стержня.