Способ определения энергетической характеристики разрушения

 

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов. Целью изобретения является определение удельной энергии разрушения при динамической деформации. Для этого два идентичных образца в виде пластин с надрезом нагружают различной статической растягивающей силой и прикладывают к ним одинаковый импульс силы. Измеряют длины образовавшихся трещин и удлинения образцов. Удельную энергию разрушения вычисляют по формуле γ=1/2D<SP POS="POST">.</SP>(P<SB POS="POST">2</SB>L<SB POS="POST">2</SB>-P<SB POS="POST">1</SB>L<SB POS="POST">1</SB>)/(L<SB POS="POST">2</SB>-L<SB POS="POST">1</SB>), где P<SB POS="POST">1</SB> и P<SB POS="POST">2</SB> - величины статической растягивающей силы

L<SB POS="POST">1</SB> и L<SB POS="POST">2</SB> - длины образовавшихся трещин

L<SB POS="POST">1</SB> и L<SB POS="POST">2</SB> - удлинения образцов

D - толщина образцов. Благодаря испытанию двух образцов, подвергаемых различному статическому и одинаковому динамическому нагружению, становится возможным нахождение удельной энергии разрушения по характеристикам состояния образца до и после испытания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1499164 А 1 (5П 4 С 01 И 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ ределение удельной энергии разрушения при динамической деформации. Для

Ъ этого два идентичных образца в виде пластин с надрезом нагружают различной статической растягивающей силой и прикладывают к ним одинаковый импульс сипы. Измеряют длины образовавшихся трещин и удлинения образцов.

Удельную энергию разрушения вычисляют по формуле It = 1/2d (P<1

I () где Р, и Р личины статической растягивающей силы: 1<и 1 — удлинения образцов 1., и Lz длины образовавшихся трещин; d — толщина образцов. Благодаря испытанию двух образцов, подвергаемых различному статическому и одинаковому динамическому нагружению, становится возможным нахождение удельной энергии разрушения по характеристикам состояния образца до и после испыта(21) 4286466/25-28 (22) 20.07.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Симферопольский государственный университет им. M.Â.Ôðóíçå (72) Ю.А.Костандов и С.И.Федоркин (53) 620.178.7(088.8) (56) Партон В.З., Морозов F..М. Механика упругопластического разрушения. — M. Наука, 1985 1 с. 49-50.

Золотаревский В.С. Механические испытания и свойства металлов. — M.:

Металлургия, 1974, с. 207-209.

Rip1ing F..Ë., Cros1ey P.Â. А review оЪ static crack arrest concepts. — Fnginecring Fracture Mechanics, ч, 23, 1986, ¹ 1, р. 21-33. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов. Целью изобретения является onния ° пластин шириной d с надрезом. Первый образец нагружают на статической машине растягивающей силой Р в направлении, перпендикулярном плоскости разреза. После этого к берегам надреза прикладывают динамическую нагрузку, например, осуществляя в вершине надреза взрыв проводника пропусканием через него импульса тока.

В результате в образце возникает трещина длиной 1., и образец получает удлинение 1<, Трещина имеет конеч"

Изобретение относится к области исследования механических свойств материалов, а именно к способам определения энергетических характеристик разрушения °

Целью изобретения является определение удельной энергии разрушения при динамическом нагружении °

Способ осуществляется следующим образом.

Из исследуемого материала изготавливают два одинаковых образца в виде

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1499164 кал импульс растягинающих напряжений, что приводило к образованию в образце трещины конечной длины 1.„ и удлинению образца на величину 1 значения которых измеряли, Затем в захваты нагружающего устройства помещали второй образец и нагружали его статической растягивающей нагрузкой Р, равной 1000 Н.

Так же, как и в первом случае, воздействовали на образец таким же импульсом растяжения. Измеряли длину

Ь образовавшейся при этом трещины и удлинение образца 1 . По указанной формуле определяли удельную энергию разрушения. ную длину, поскольку время импульсного воздействия меньше времени, необходимого для пробега трещины через весь образец, Второй образец испытывают аналогичным образом, нагружая его статической растягивающей силой Р, не равной Р, и прикладывая такую же, как и к первому образцу, динамическую нагрузку. Регистрируют длину 1, образовавшейся трещины и удлинение

1,образца

Удельную энергию разрушения вычисляют по формуле,1О

1 Pauli - Р Ь

2d L — ь1

Способ определения энергетической характеристики разрушения, по которому образец с надрезом нагружают статической растягивающей силой, прикладывают к берегам надреза динамическую силу, измеряют длину образовавшейся трещины и по этой длине и величине статической силы вычисля1 Р 1«. — Р(1< ю «2d 1г Li где Р< и Р величины статической растягивающей силы; длины образовавшихся трещин; удлинения образцов при образовании в них трещин; толщина образца.

45 L| и L2

11 и 11

Составитель О. Булькаиов

Техред Л.Сердюкова Корректор 3. Лончакова

Редактор О, Юрковецкая

Заказ 4680/38 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить удельную энергию разрушения при динамическом нагружении по характеристикам состоя. ния образца до и после испытаний, не производя измерений в процессе испытания.

Пример„ Определялась удельная энергия разрушения полиметилметакрилата, Из . исследуемого материала изготовлены два идентичных образца в виде пластин размерами 120 100«4 мм, в каждой из которых посередине длины наибольшей грани и перпендикулярно ей выполнен надрез длиной 25 мм с радиусом при вершине 0 05 мм. Один иэ образцов помещен в захваты нагружающего устройства с приспособлением для измерения удлинения образца и нагружен статической растягивающей нагрузкой P, равной 500 Н, в направлении, перпендикулярном плоскости надреза. В этом же направлении воздействовали на образец импульсом растяжения, дпя него осуществляли в вершине надреза взрыв проводника, выполненного из металлической ленты размерами 70«2,5 «

« 0,4 мм, при пропускании червз него импульса тока амплитудой 20 мА и длительностью 40 мкс. При взрыве проводника в вершине надреза возниФормул а изобретения

20 ют искомую величину, о т л и ч а—

30 ю шийся тем, что, с целью определения удельной энергии разрушения при динамическом нагружении, испытывают два одинаковых образца, нагружая их различной статической силой, но одинаковой динамической силой, регистрируют удлинение образца при образовании в нем трещины и вычисляют удельную энергию разрушения по формуле