Способ испытаний образца на прочность при низких температурах

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение экономичности при испытании образцов с концентраторами напряжений путем уменьшения расхода хладагента. Криокамеру устанавливают на образце так, чтобы концентратор напряжений находился посередине. Подают хладагент, выдерживают заданное время и погружают до разрушения. При этом внутренний размер камеры не превышает удвоенного диаметра образца в сечении без концентратора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5l) 5 С 01 N 3/18

u: -." " <44t, " < A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Криокамеру 2 с помощью упругих элементов 4 закрепляют на образце

1 так, что ослабленное сечение образца находится в середине ее внутренней полости (фиг.1). Образец устанавливается в захватах испытательной машины, после чего криокамеру заполняют хладагентом (жидким азотом, жидким водородом, твердой углекислотой, охлажденными смесями на основе бензина или спирта и т.п).

Уплотнение 3, предусмотренное в нижней части криокамеры, препятствует истечению хладагента. Температуру в криокамере контролируют общепринятыми способами (термопарами, термометрами). Время выдержки образца при заданной температуре регламентируется ГОСТом. Образец с закрепленной на нем криокамерой нагружают в испытательной машине до разрушения.

В отличие от гладких образцов прочность образцов, содержащих конГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4334915/25-28 (?2) 30.11.87 (46) 23,01.90. Бюл. М 3 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Н.Л.Зайцев, С.N.Гооге, Л.А.Вайсман и В.А.Гиндин (53) 620.1 78-(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 494653, кл. Г 01 N 3/18, 1975, 1 (54) СПОСОБ ИС1БТАНИИ ОБРАЗЦА НА

ПРОЧНОСТЬ ПРИ НИЗКИХ TFJKFРАТУРАХ (57) Изобретение относится к испыИзобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повыщение экономичности при испытании образцов с концентраторами напряжений путем уменьшения расхода хладагента и со-.. кращения времени испытаний.

На Фиг.l представлена схема устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ; на фиг.2 - зависимость средних разрушающих напряжений от величины Н.

На образец 1 устанавливается криокамера 2 с высотой внутренней полости не менее удвоенного диаметра образца в сечении без концентратора.

Криокамера 2 имеет уплотнение 3 из теплоизолирующего материала и крепится на образце с помощью упругих элементов 4.

Способ осуществляют следующим образом.

„„Я0„„3538095 A i

2 тательной технике, в частности. к испытаниям на прочность. Цель изобретения — повипение экономичности при испытании образцов с концентраторами напряжений путем уменьшения расхода хладагента. Криокамеру, устанавливают на образце так, что-бы концентратор напряжений находился посередине. Подают хнадагент, выдерживают заданное время и нагружают до разрушения. При этом внутренний размер камеры не превьппает удвоенного диаметра образца в сечении без концентратора, 2 ил.

)538095 центраторы напряжений, определяется окальным поведением материала в зоне концентрации. К моменту разрушения в области вершины концентратора возникает предельное напряженно5 деформированное состояние, зависящее

От размеров образца, формы и размеров концентратора и механических свойств испытываемого материала, Мно- р очисленные исследования напряженноеформированного состояния с помощью етода фотоупругости и числейные расеты на ЭВИ показывают, что при на ружении вплоть до момента разрушеРа(a протяженность зоны возмущения йоля напряжений от концентратора в каждую сторону от концентратора не

Превышает толщины (диаметра ) испытываемых образцов в зоне без концентра- 20 тора, Дпя проверки. предлагаемого способа

Проведен эксперимент. Испытывают на растяжение две серии цилиндрических образцов диаметром 22 мм из стали

Ст. 3, В срединной плоскости образpaâ резцом наносят острый У-образный надрез с радиусом при вершине 0,1 мм и глубиной а = 3 и 7 мм. Испытания проводят в жидком азоте (при температуре 77 К). Вначале испытывают образцы, целиком погруженные в жидкий азот, Затем испытывают образцы по предлагаемому способу, изменяя параметр Н (фиг,1). Каждое испытание повторяют 3-5 раз. Результаты испытаний (фиг,2) приведены в виде зависимости средних разрушающих напряжений по ослабленному сечению от параметра Н, Как видно иэ графика, увеличение охлаждаемой до заданной температуры части образца в диапазоне

Н > 20 не приводит к изменению величины 6+ Точками со стрелками обозначены разрушающие напряжения образцов, целиком погруженных в хладагент.

Формула изобретения

Способ испытаний образца на прочность при низких температурах, заключающийся в том, что воздействуют на образец осевой нагрузкой и охлаждают хладагентом рабочую часть образца, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности при испытании образцов с концентратором напряжений на рабочей части, длину охлаждаемой рабочей части выбирают не менее удвоенного диаметра образца в сечении без концентратора, который расположен в середине;рабочей части.

80D

h i%

Составитель В.Лазарева

Редактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор М,Максимилинец

Заказ 16б Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101