Способ испытания образцов на продольный изгиб

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов на продольный изгиб. Цель изобретения - повышение точности испытания и упрощение способа. Образец 1 закрепляют в шарнирных опорах 2, 3, предварительно изгибают его в зоне линейно-упругих деформаций и нагружают растяжением. При этом измеряют изменение прогиба и усилие, по которым определяют критическую силу, вызывающую потерю устойчивости. Изгиб образца в упругой зоне и последующее растяжение исключают возможность выпучивания его в процессе нагружения, что повышает точность испытания, а нагружение растяжением вместо сжатия упрощает способ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 С 01 N 3/20

E ) !, 1 Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4420192/25-28 . (22) 03.05.88 (46) 07.08.90. Бюл. № 29 (71) Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им. адм. С.О.Макарова (72) В.Л.Алексеенко и Ю.П.Кочанов (53) 620. 174 (088.8) (56) Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем, М.-Л.: ОГИЗ, 1946, с. 165, 208. (54) СПОСОБ ИСП!!ТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА

ПРОДОЛЬНИИ ИЗГИБ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов на

2 продольный изгиб. Цель изобретения— повышение точности испытания и упрощение способа, Образец 1 закрепляют в шарнирных опорах 2„ 3, предварительно изгибают его в зоне линейноупругих деформаций и нагружают растяжением. При этом измеряют изменение прогиба и усилие, по которым определяют критическую силу,. вызывающую потерю устойчивости. Изгиб образца в упругой зоне и последующее растяжение исключают возможность выпучивания его в процессе нагружения, что повышает точность испытания, а нагружение растяжением вместо сжатия упрощает способ. 1 ип.

1583788

Ю0 ЖО(Ю02

После этого к опоре 3 прикладывают продольное усилие Т и нагружают образец 1 растяжением, В процессе ! испытания измеряют нагрузку и изменение прогиба образца 1, По полученным результатам измерений для стержневого образца 1 определяют крити— ческую силу Тк, вызывающую потерю устойчивости, по формуле

35

Т

40 где .,! — величина прогиба образца после растяжения.

Если образец выполнен в виде плас- 45 тины, то определяют критические напряжения по формуле (6)

Г

Г о где (Q 1)(Qq 9 ) b/а ф и 6 — напряжения на кромке длиной b и а нормальных к координатным осям Х и Y.

При этом, обеспечив путем растяжения образца 1 выполнение условия

4J =- 0,503

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам. испытания образцов на продольный изгиб.

Цель изобретения — повышение точности испытания путем исключения воэможности образования выпучивания o6ýpasqa в процессе нагружения и упрощение способа. !6

На чертеже изображена схема реалиэацж описываемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Стержневой о бр аз ец 1, имеющий !5 естественный начальный прогиб (Г <, одним концом закрепляют в неподвижной шарнирной опоре 2, а другим концом — в подвижной шарнирной опоре 3.

После этого к образцу 1 прикладывают 20 в пдперечном направлении усилие P u изгибают- его в зоне линейно-упругих деформаций до величины дополнительно.го начального прогиба,, . Таким образом, общий начальный прогиб QJ, 25 будет равен сумме естественнбго и дополнительного начальных прогибов получаем Т =Т„.

@nux 2d b

31

200х10 х2 5х10 х40х10

Зх1

133 Н.

При данной нагрузке прогиб в центре пролета равен

P х 1 () = « и т»

4хЕхХтхЪ

133x l

4х2х10 х (5х10 ) х40х10

3,33 .10 м, Следовательно, при проведении испытаний в пределах линейной упругости, должны выполняться условия

P < <130 Н и и> 633 мм.

Нагружаем стержень поперечной силой P = 40 H.Ïîëó÷àåì в середине пролета (Х = 0,5 м)

2 у (Х =r0,51) 1 х !О м.

Принимая (dq< относительно малым, получаем au = cc) 2 = 10 мм, Прикладываем к концу стержня продольное растягивающее усилие Т = 500 Н. При этом величина прогиба м определяется из выражения

EI

2х10 " х !,5х10 )х40х16

Пример. Определяем величину критической силы Т„, вызывающей потерю устойчивости стального призматического образца с поперечным сечением 4 х Ь = 5 х 10 х 4 х 10 м, длиной 1 = 1 0 м. Е 2 х 10 MIIà;

6„ = 200 МПа. Условие опирания— шарнирное.

При нагружении стержня только по- перечной сосредоточенной силой в центре пролета нагрузка Pä g,,ñîîòâåòствующая пределу пропорциональности, равна

1583788

83,3Нм

Таким образом, способ обеспечивает повышение точности, поскольку образец предварительно изгибают в области линейно-упругих деформаций, нагружение образца не сжатием, а растяжением исключает возможность, резкого выпучивания образца в процессе нагружения, а нагружение образца растяжением вместе сжатия при выполнении условия (d = 0,5 с0 упрощает реализацию способа.

1 Т 500

К

f6

ET. 83 3

К1 = 1 = 1Г6.

Таким образом, (и(Х = 0,5 M)

6,26574 х10 м.

Определяем критическую силу, вызывающую потерю устойчивости:

Т ь о

ИТ„ формула из обретения

500

Способ испытания образцов на продольный изгиб, по которому нагружают образец осевой силой, в процессе

2О нагружения измеряют изменение прогиба и определяют критическую силу, вызывающую потерю устойчивости Аормы, отличающийся тем, что,с целью повышения точности испы25 тания путем исключения возможности образования выпучивания образца в процессе нагружения и упрощения способа, предварительно изгибают образец в зоне линейно-упругих деформа30 ций, а нагружение образца осуществляют растяжением.

10 „10 -

6,26574 х 10 З

= 839,0 Н.

Теоретическое значение Т на ос-, новании решения продольно-поперечного изгиба определяется по Аормуле лт

Т, =rr EI1 = 314 х х 83,3 х 1 = 822,5 Н и отличается на 2 % от значения,определенного в соответствии с описанным способом.

Составитель М. Матюшин

Техред М.Моргентал

Редактор С. Пекар ь

Корректор Л.Патай

Заказ 2248 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при r КАЕТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101