Многослойный образец для определения предельных характеристик полимерных материалов

 

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств полимерных , в том числе композиционных, материалов. Цель изобретения - повышение достоверности при циклических испытаниях за счет локализации места разрушения, а также расширение реализуемых в образце видов напряженных состояний. Образец радиусом b состоит из двух обкладок 2 толщиной h и диска 1 толщиной Н. Диск 1 установлен между обкладками 2 соосно им, склеен с ними или совместно заполимеризован. Размеры образца выбраны из соотношений Н ё 5Ь, h где Е - модуль упругости материала диска , Е - модуль упругости материала обкладок. При нагружении образца осевой силой реализуется напряжение, в котором напряжение в центре диска прев ш1ает напряжение в других его точках При циклических испытаниях это приводит к локализации разрушения в центре диска 1 з.п. ф-яы, 1 ил. а (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 С 01 N 3/08, 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДвторСНОм свидетельству

ГОСУ0АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41 78633/25-28 (22) 17. 10.86 (46) 15.04.88. Бюл. ¹ 14 (72) В.С.Дельцов и M.È.Нилов (53) 62 1. 178 (088.8) (56) Методы определения прочности связи с металлом при отрыве. ГОСТ

209-75. с.3-4, рис.2, 2а. (54) МНОГОСЛОЙНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области исследования прочностных свойств полимерных, в том числе композиционных, материалов. Цель изобретения — повышение достоверности при циклических испытаниях за счет локализации места разрушения, а также расширение реали„.,80,» ияя7дя A 1 зуемых в образце видов напряженных состояний. Образец радиусом b состо" ит из двух обкладок 2 толщиной h u диска 1 толщиной Н. Диск 1 установлен между обкладками 2 соосно им, склеен с ними или совместно заполимеризован. Размеры образца выбраны Е,Ъ из соотношений Н <5Ъ, hc., где

Е Н

Š— модуль упругости материала диска, Š— модуль упругости материала обкладок. При нагружении образца осевой силой реализуется напряжение, в котором напряжение в центре диска превышает напряжение в других его точках. При циклических испытаниях это приводит к локализации разрушения в центре диска. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1388754

Изобретение относится к исследованиям прочностных свойств полимерных, в том числе композиционных материалов, 5

Цель изобретения — повышение достоверности при циклических испытаниях за счет локализации места разрушения, а также расширение реализуемых в образце видов напряженных состояний.

На чертеже изображен образец для определения предельных характеристик полимерных материалов.

Образец состоит из диска 1, выполненного из исследуемого материала, 15 и обоймы из двух гибких круглых-плоских обкладок 2, Обкладки 2 жестко скреплены с соосно установленным между ними диском 1 путем совместной полимеризации или склеивания. На 2р внешних плоскостях обкладок 2 закреплены соосные им тяги 3 для установки образца в захватах испытательной маГ"

- шины. Тяги 3 могут быть выполнены в виде призм, закрепленных каждая одной 25 из боковых граней на соответствующей обкладке 2, Радиус в образце выбран не менее пятикратной толщины Ъ диска, при этом в соответствии с принципом

Се-Венана разрушение образца иници" ируется практически однородным полем напряжений в срединном сечении диска.

Толщина h обкладок выбрана из соотнощения

E тЬ где Š— осредненный модуль упругости материала диска;

Š— модуль упругости материала 40 обкладок.

При этом цилиндрическая жесткость

D обкладки D=Eh /12(1- 4 ), где коэффициент Пуассона материала обкладки, и жесткость k винклеровского 45 слоя, k=2E /Hy связаны соотношением (D/k) < Ь/2.

Образец нагружают следующим образом.

Тяги 3 устанавливают в захваты ис-5 пытательной машины и нагружают образец осевой силой. При этом соотношение жесткостей D/k обеспечивает существенное превышение напряжений в центре диска по отношению к напряжению на краю обкладки. Краевой эффект практически не проявляется вследствие малости напряжений на краю обкладки. Выполнение тяг осесимметричными позволяет реализовать в образце осесимметричное напряженное состояние. При выполнении тяг 3 в форме призм придает им при нагружении образца функции ребер жесткости. Варьирование размеров призмы позволяет реализовать в центральной части диска

1 различные виды напряженного состояния.

Нагружение образца может быть осуществлено по любой программе, например, с циклическим изменением нагружающей силы. При этом реализуемое в образце напряженное состояние с существенным превышением напряжений в центре диска позволяет локализавать место усталостного разрушения образца. формула изобретения

Н 5Ь, 3 Е Ь

Е Н гдеНЬ

h—

Е т толщина диска; радиус образца; толщина обкладок; модуль упругости материала диска, модуль упругости материала обкладок.

2. Многослойный образец по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения реализуемых в образце видов напряженных состояний, тяги выполнены в форме призм, закрепленных на обкладках одними из боковых граней.

1. Многослойный образец для определения предельных характеристик полимерных материалов, содержащий диск из исследуемого материала, обойму из двух плоских круглых обкладок, между которыми установлен соосный им и жестко с ними скрепленный диск, и две соосные обкладкам тяги, жестко закрепленные на их внешних плоскостях и предназначенные для установки образца в захватах испытательной машины, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при циклических испытаниях за счет локализации места разрушения, обклад- . ки обоймы выполнены гибкими, а размеры образца выбраны из соотношений