Способ определения прочностных характеристик разномодульного материала

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения прочностных характеристик твердых тел с неодинаковым сопротивлением растяжению и сжатию. Цель изобретения - повышение точности путем учета фактического радиуса кривизны и положения нейтральной линии изгибаемого образца. Это достигается благодаря одновременному определению прогиба и угла поворота плоских сечений с помощью пары равнобазных измерений перемещений, установленных симметрично и параллельно друг другу на противоположных поверхностях изгибаемого образца с равным сечением по длине.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (21) 4420979/25-28 (22) 29.03.88 (46) 07.08.90. Бюл. М 29 (75) Л.В.Ловецкий, M.A.Ïàïåðíûé, О.М.Рейхель, А.Я.Черняховский и В.А.Черняховский (53) 621.171.2(088.8) (56) Карпинос Д,M., Тучинский Л.И. и Вишняков Л.Р, Новые композиционные материалы. — Киев; Вища школа, 1977, с. 89 — 90. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗНОМОДУЛЬНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам опредеИзобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения прочностных характеристик твердых тел с неодинаковым сопротивлением растяжению и сжатию.

Цель изобретения — повышение точности путем учета фактического радиуса кривизны и положения нейтральной линии изгибаемого образца.

Способ осуществляют следующим образом, Изготавливают образец материала с равным сечением по длине и измеряют его высоту h. В середине образца, на противоположных поверхностях его устанавливают симметрично и параллельно друг другу пару измерителей перемещений с равной базой 1 и нагружают образец постепенно возрастающим изгибающим моментом M в плоскости базирования измерителей перемещений. На каждом уровне нагрузки регистрируют показания измерителей перемещений

„„5U,„, 1583732 А1 ления прочностных характеристик твердых тел с неодинаковым сопротивлением растяжению и сжатию. Цель изобретения — повышение точности путем учета фактического радиуса кривизны и положения нейтральной линии изгибаемого образца. Это достигается благодаря одновременному определению прогиба и угла поворота плоских сечений с помощью пары равнобазных измерений перемещений, установленных симметрично и параллельно друг другу на противоположных поверхностях изгибаемого образца с равным сечением по длине.. и измеряют прогиб f в середине растянутой или сжатой поверхности образца. По единовременным показаниям измерителей перемещений с учетом известной базы 1 определяют пару расстояний Р и между опорами измерителей на растянутой и сжатой поверхностях образца для каждого фиксированного значения момента Mi u прогиба К измеренного, например, на сжатой поверхности образца. Тогда угол д поворота плоских сечений образца в каждый момент времени определяют из геометричвЮ- ской зависимости 0=Stn0= —, а ра2.h диус р кривизны нейтральной линии ив

F зависимости р = —, Используя соотноше20 р2 ние р — 4 = — + f, вычисляют. высоту h<

8f сжатого слоя, а затем высоту hp растянутого слоя образца из соотношения hp - и — h .

Полученных данных достаточно для опреде1583732 и предел прочности ои материала при изгибе, ления деформаций а р и е с растянутой и сжатой поверхностей образца: с

Ер= — Ес= —, Р Р

Формула изобретения

Максимальные напряжения Oр и ес растяжения и сжатия в образце определяют из соотношений

Oc — — " + И М

4 Sp

Ос р- иЕс ——

Ер Ер

Составитель В.Мелузова

Техред M.Моргентал Корректор Л,Патай

Редактор Н.Тупица

Заказ 2245 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где Sp = „P y d F u Sc = „y d F — статиче-о Q ские моменты инерции растянутого и сжатого сечений образца относител ьно нейтральной линии; с

Ip =g y dF и Ic= ) ydF — момено о ты инерции тех же сечений;

F — площадь сечения, у — ордината сечения, Таким образом, последовательное нагружение образца вплоть до его разрушения позволяет получить на одном образце одновременно диаграммы а = у(е) деформирования материала при растяжении и сжатии, модули упругости при растяжении и сжатии, определяемые по закону Гука соотношениями

Способ определения прочностных характеристик разномодульного материала, заключающийся в том, что изготавливают образец материала равного сечения по дли10 не, измеряют его высоту, на противоположных поверхностях образца устанавливают пару измерителей механических величин, нагружают образец изгибающим моментом в плоскости базирования измерителей, ре15 гистрируют показания измерителей при каждом фиксированном уровне нагружения и по совокупности измерений определяют деформации, напряжения и модули упругости материала при растяжении и сжатии и

20 предел его прочности при изгибе, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности путем учета фактического радиуса кривизны и положения нейтральной линии изгибаемого образца, в качестве измерите25 лей механических величин выбирают равнобазные измерители перемещений и устанавлизают их в середине образца симметрично и параллельно друг другу, при каждом уровне нагружения дополнительно

30 измеряют прогиб в середине растянутой или сжатой поверхности образца и определяют фактический радиус кривизны и положение нейтральной линии образца, с учетом которых и определяют прочностные харак 35 теристики материала.