Способ испытания материала на вязкость разрушения

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания материалов на вязкость разрушения и позволяет повысить точность определения коэффициента вязкости разрушения путем обеспечения равное; мерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца. В толще материала испытуемого образца выполняют концентратор напряжений, глубину h залегания которого выбирают из соотношения h 1, где 1 - максимальный размер концентратора напряжений. Полученный образец нагружают с одной стороны от концентратора напряжений сосредоточенным усилием, вызывающим в образце растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины и рассредоточенной силой , прикладьшаемой на расстоянии а от центра ее приложения, которое выбирают из соотношения + 2h. Расположение концентратора напряжений на глубине h 1 обеспечивает устойчивый рост трещины. Приложение разрушающих усилий с ОДНОЙ стороны от концентратора напряжений и рассредоточенного усилия на заданном расстоянии обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности из-за возгй кновения максимальных растягивающих напряжений. Измеряют величину разрушающей нагрузки N и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К вязкости разрушения испытуемого материала по формуле Ki(. (1,3+6, Cl + + (1,5+9,4f()h/l , где /икоэффициент Пуассона испытуемого материала. 1 ил. СО ел оь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)4 6 01 М 3 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4131106/25-28 (22) 07,07,86„ (46) 15.05.88. Бюл. М 18 (7I) Проектный и йаучно-исследовательский институт "Харьковский Промстройниипроект" (72) И. Н. Жуковский и В..И. Петров (53) 620.172.224(088.8) (56) Труды ВНИИ заводской технологии сборных железобетонных конструк" ций и изделий, 1975, вып, 20, с. 121

1 22;- °

Авторское свидетельство СССР

Р 8196. ?О, кл. С 01 N 3/08, 1978, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА

ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания материалов на вязкость pas" рушения и позволяет повысить точность определения коэффициента вязкости разрушения путем обеспечения равно мерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца. В толще материала испытуемого образца выполняют концентратор напряжений, глубину h залегания которогб выбирают из соотношения h > 1, где 1 - максималь„. Я0 395976 ный размер концентратора напряжений.

Полученный образец нагружают с одной стороны от концентратора напряжений сосредоточенным усилием, вызывающим в образце растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины и рассредоточенной силой, прикладываемой на расстоянии а от центра ее приложения, которое вы-. бирают из соотношения а ), 1 + 2h. Расположение концентратора напряжений на глубине Ь ) 1 обеспечивает устойчивый рост трещины. Приложение разрушающих усилий с одной стороны от кон" центратора напряжений и рассредоточенного усилия на заданном расстоя нии обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности из-за фф воз и кновения максимальных растяги" вающих напряжений. Измеряют величину С разрушающей нагрузки N и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К вязкости разрушения испытуемого материала по формуле К„- "(1,3+6,2р )11/1 (1+

+ (1,5+9,4 р ) h/1), где р — коэффициент Пуассона испытуемого материала.

1 ил.

1 1395976 2

Изобретение относится к испытаельной технике, а именно к способам спытания материалов на вязкость раз" рушения.

Цель изобретения - повышение точности способа путем обеспечения рав" иомерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца, На чертеже изображена схема реа- изации предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим обазом.

В толще материала испытуемого обазца выполняют одним иэ известных пособов концентратор напряжений, аксимальный размер которого задают

1 авным 1. Глубину h залегания конентратора напряжений выбирают из оотношения h ) 1. Полученный обра- 20 ец нагружают с одной стороны от онденсатора напряжений сосредотоенным усилием, вызывающим в образце астягивающие напряжения, перпендикуярно к направлению развития трещи и рассредоточенной силой, нрикадываемой на расстоянии а от центра ре приложения, выбираемом из соотношения à >i 1 + 2h .

Расположение концентратора напря 1кений на глубине h >i 1 обеспечивает устойчивый рост трещины при нагруже" ии испытываемого образца. При расположении концентратора напряжений на глубине h (1 роста трещины не наблюдается.

Приложение сосредоточенного и, рассредоточенного усилий с одной сто. роны от концентратора напряжений (рассредоточенное усилие приложено на расстоянии а 7i 1 + 2h) обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности, на которой возникают максимальные растягивающие напряжения, и позволяет испытывать . конструкции в реальных условиях.

В случае приложения рассредоточенной силы на расстоянии а (1 + 2h увеличивается величина разрушающей нагрузки.

Измеряют величину разрушающей на- 5Î грузки Н и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент K z вязкости разрушения испытуемого материала по формуле

К „„(1,3+6,2Р2)я11з/1 (! +

+(! 5+9 4 „2) /1) ь/2 (1) где — коэффициент Пуассона испытуемого материала.

П р и M е р. Были изготовлены образцы размерами 0,8 0,8 0,3 м иэ бетона марки 200. После четырехмесячного срока твердения в образцах пробуривались перфоратором шпуры диаметром 56 мм. В зти шпуры устанавливались и зачеканивались.жесткой цементной смесью анкерные устройства, являющиеся концентраторами напряжений. Анкерное устройство представляло собой круглый стальной стержень диаметром 20 мм, снабженный на заделываемом в бетон конце круглой сталь" ной пластиной " концентратором напряжений размером 1 50 мм и толщиной 20 мм. На свободном конце стержень анкера имел резьбу для крепления егo к выдергивающему устройству. Для предотвращения сцепления стержня анкерного устройства с бетоном зачеканки стержень был смазан маслом.

Концентратор напряжений располагался на глубине h = 50 мм от поверхности образца. Через трое суток после эачеканки производилось выдергивание анкерного устройства с использованием гидравлического домкрата, опорной рамы, траверс и тяг, Опорная рама передавала реактивные усилия на бетон образца на расстоянии а125 мм от оси анкерного устройства. Разрушающую нагрузку Ы определяли по показанию манометра насосной станции.

Были получены следующие значения величины разрушающей нагрузки N, кН:

35,7; 36,8; 35„4, Коэффициент К вязкости разрушения, подсчитанный по формуле (!) при коэффициенте Пуассона для бетона, равном р = 0,2 соответственно принимал значения, кН/м : 1214, 1251 1 204.

Формула изобретения

Способ испытания материала на вязкость разрушения, по которому образец материала с концентратором напряжений, выполненным в толще образца на заданной глубине h нагружают с одной стороны сосредоточенным усилием, вызывающим растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины, а с другой— рассредоточенной силой, измеряют разрушающую нагруэку И и геометрические параметры трещинообраэования и по ним определяют коэффициент К„, вязСоставитель В. Свиридов

Техред М.Дидык. Корректор М. Пожо

Редактор А, Ревин

Заказ 2486/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, з 1395976

4 кости разрушения материала, о.т — соотношения а о 1 + 2h, а коэффициент л и ч а ю шийся тем,.что, с це- К, вязкости разрушения определяют лью повышения точности способа, глу- по формуле бину h выбирают из соотношения h ) 1 где 1 - максимальный размер концент"

5 К " (1 3 + 6 2 )И + с (в,в Й ) ратора напряжений, рассредоточенную .+ (1,5 + 9,4 p )Ь!13, силу прикладывают на расстоянии а от где р - коэффициент Пуассона испытуецентра ее приложения, выбираемом из мого материала.