Образец для оценки механических характеристик стыковых соединений в конструкциях при растяжении

 

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к образцам для определения механических характеристик стыковых соединений с косым промежуточным слоем в конструкциях с высокой жесткостью стыков. Цель изобретения - повышение точности . оценки механической прочности при растяжении. Образец состоит из двух пластин 1 и 2, соединенных двумя косыми промежуточными слоями 3 и 4 материала по торцам 5 и 6. Торец 5 выполнен в виде клина, на торце 6 имеется ответный клиновый паз, в вершинах клина и клинового паза до соединения пластин выполнены сквозные прямоугольные пазы 7 и 8 соответственно глубиной Н и ,. H,i1/4 (B-t) y(H-ctgc6) - h/2 +uj Hji1/4 (B-t)- .(1-ctgo6)-h/2 - i где В - пмрина соединяемых пластин, а - ширина промежуточного слоя материала в реальной конструкции; t - ширина прямоугольного паза, t B-2ai 26ij- угол при вершине клина; h - толгцина промежуточного слоя, измеренная вдоль оси образ- - ца; U - расстояние м.ежду кромкой прямоугольного паза и соответственно вершиной клина или клинового паза. Ширина образца L(4-5) В. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (!!! (5!) 4 С 01 М 3/08

ОПисдниЕ NSOEPETEHNR3! ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ДВТОРСКОМ / СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4146960/25-28 (22) 14.1 1.86 (46) 15.06.88. Бюл. N- 22 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) И.В. Шахматов, В.В. Ерофеев, 10.А. Тюпьппев и И.В. Ерофеев (53) 620.173(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1002891, кл. С 01 N 3/08, 1983.

Бакши О.А., Ерофеев В.В., Шахматов N.В., Голиков В.Н. О влиянии степени компактности поперечного сечения мягких прослоек в композициях на их механические свойства, - Проблемы прочности, 1982, Р 6, с.106-110. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕХАНИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В КОНСТРУКЦИЯХ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к образцам для определения механических характеристик стыковых соединений с косым промежуточным слоем в конструкциях с высокой жесткостью стыков. Цель изобретения - повышение точности . оценки механической прочности при растяжении. Образец состоит из двух пластин 1 и 2, соединенных двумя косыми промежуточными слоями 3 и 4 материала по торцам 5 и 6. Торец 5 выполнен в виде клина, на торце 6 имеется ответный клиновый паз, в вершинах клина и клинового паза до соединения пластин выполнены сквозные прямоугольные пазы 7 и 8 соответственно глубиной Н, и Н, Н,«1/4 {В- )»

° {1+ctga) — h/2 +Ь; Н, 1/4 (В-t) ° {1-сс8Ы)-h/2 — g где  — ширина сое! диняемых пластин, а — ширина проме- с"Ж жуточного слоя материала в реальной конструкции; t — ширина прямоугольного паза, t=3-2а 2 (угол при вершине клина; h — тол(цика промежуточ- С ного слоя, измеренная вдоль оси образца; Ь вЂ” расстояние между кромкой прямоугольного паза и соответственно ® вершиной клина или клинового лаза. ЙЬ

Ширина образца ? -"(4-5) В, 3 ил. (",, ) 1402832

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к образцам для оценки. механических характеристик стыкових соединений с косым промежуточным слоем в конструкциях с высокой жесткостью стыков.

Цель изобретения — повышение точности оценки механической прочности при растяжении эа счет создания в образце симметричной относительно его .продольной плоскости системы сил, приводящей к стеснению поперечных сдвигов в промежуточном слое (при растяжении). 15

На фиг.1 и 2 указаны границы де формирования основного металла, сое; динения; на фиг.3 - результаты испы. таний известного образца (1) и предлагаемого. 20

Образец состоит иэ двух пластин . 1 и 2, соединенных двумя косыми промежуточными слоями 3 и 4 по торцам

5 и 6. Торец 5 выполнен в виде клина, на торце 6 имеется ответный клиновый 25 лаз. В вершинах обеих пластин до сое, динения (сваркой, спайкой) в плоскос ти продольной симметрии образца выполнены сквозные прямоугольные пазы

7 и 8 глубиной Н, и Н соответственно3п

При определении размеров Н, и Н

ИСХОДИЛИ Из TOI O> ЧТО ПРЯМОУГОЛЬНЫИ паэ, образующийся после соединения пластин, должен по длине выходить за границы очага деформирования основного металла соединения. В противном случае не реализуется схема деформирования соединения с косым промежуточным слоем с учетом вовлечения в пластическую деформацию ос- 4О новного металла, так как не будут выполняться граничные условия на свободных поверхностях образца. Конфигурация и размеры очага пластических деформаций в соединениях с косым про- 45 межуточным слоем определялись экспериментально. Опытные данные позволяют представить границы деформируемой области в виде двух прямых линий, проходящих через центр промежуточного слоя под углом 45 к свободной поверхности образца.

На фиг.2 изображено поперечное сечение образца с косым промежуточным слоем и показаны границы области 55 деформирования, полученные на основе экспериментальных картин муаровых полос. Тогда размеры Я„ и H выражаются через геометрические параметры соединения следующим образом:

Н - (В-t) (1+et@at)- — +6

1 h

4 2

1 h

Н вЂ” (a-t) (1-ctpa) — -. - Ь а 4 2

1 где В - ширина соединяемых пластин; а — ширина промежуточного слоя материала в реальной конструк% ции, — ширина прямоугольного паза, t=B-2а

2о4 — угол при вершине клина (клинового паза);

h — толщина промежуточного слоя, измеренная вдоль оси образца; . Ь вЂ” расстояние между кромкой прямоугольного паза и соответственно вершиной клина или клинового паза.

Ширина образца 1. должна превышать толщину В (2). При L=(4-5)В в.образце реализуется условие плоской деформации °

На фиг.3, где q 90 -g, сопоставлены результаты испытаний на растяжение стыковых соединений с косьм промежуточным слоем с использованием известного (1) образца (темные точки) и предложенного образца (точки светлые). Из-за отсутствия сдвига в соединении усилия, выдерживаемые образцом, значительно выше.

Формула изобретения

Образец для оценки механических характеристик стыковых соединений в конструкциях при растяжении, состоящий из двух соединенных встык через промежуточный слой пластин, о т л и-, ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности,1 торец одной из пластин выполнен в виде клина, на торце другой имеется ответный клиновый паз, а в вершинах клина и клинового паза выполнены прямоугольные пазы соответственно глубиной Н, и Н

1 h

Н вЂ” (В-t) (1+ctg ) — - + Ь

4 2

1 h

Н вЂ” (В-t) (1-cthe() - — — Ь

4 2 где  — ширина соединяемых пластин а — ширина промежуточного слоя материала в реальной конструкции1 — ширина прямоугольного паза, t=8-2а

7 з

1402832

2< — угол при вершине клина (клинового паза)

h - толщина промежуточного слоя; измеренная вдоль оси образца, b — расстояние между кромкой прямоугoJlbHol паза и соответственно вершиной клина или клинового паза.

140283 2

ФнФ

И N И Я- Я 9 agp7 ф4е 3

Составитель Н. Мезенцев

Техред М.Дидык Корректор Н, Король

Редактор А. Долинич

Заказ 2846/29 Тираж 847 Подписное

ВНИЩПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4