Способ испытания образца материала при равномерном объемном растяжении
Изобретение относится к испытаниям пластичных материалов. Целью изобретения является упрощение способа. В кубе выполняют три кольцевые проточки, которые проходят через середины граней куба. Проточки выполнены во взаимно перпендикулярных между собой плоскостях. Образовавшийся в центре куба шарообразный объем является рабочей зоной образца, а восемь кубиков по вершинам - элементами крепления и приложения растягивающих усилий. Рабочая зона в центре образца имеет плавные переходы к элементам крепления в виде галтелей. Учитывая, что сечение рабочей зоны значительно меньше сечения переходов, происходит хрупкое разрушение пластичного материала образца в ней. Способ обеспечивает равномерное объемное растяжение на отрыв при расклинивании образца приложением к клиньям сжимающего усилия. Использование параллелограммного устройства гарантирует равенство перемещений всех восьми клиньев. 3 ил.
1605169 А 1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) щ) G 01 N 3/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4354581/25-28 (22) 04.11.87 (46) 07.11.90. Бюл..¹ 41 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия
СССР и Киевский политехнический инс-. титут им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н.И.Конончук, Ю.И.Луговец, В.Х.Баланин и Б.С.Бычков (53) 620. 172 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1270628, кл. G 01 N 3/08, 1986. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА МАТЕРИАЛА ПРИ РАВНОМЕРНОМ ОБЪЕМНОМ РАСТЯЖЕНИИ (57) Изобретение относится к испытаниям пластичных материалов. Целью изобретения является упрощение способа. В кубе выполняют три кольцевые проточки, которые проходят через
Изобретение относится к материаловедению, в частности к испытанию материалов на прочность.
Целью изобретения является упрощение способа при испытании пластичных материалов.
На фиг. t показан ббразец для испытания материалов на отрыв при равномерном объемном растяжении, на фиг. 2 — то же, аксонометрия, на фиг. 3 — способ нагружения образца растягивающими усилиями расклиниванием.
Образец представляет собой куб, в котором, выполнены три кольцевые
2 середины граней куба. Проточки выпол- нены во взаимно перпендикулярных между собой плоскостях. Образовавшийся в центре куба шарообразный объем является рабочей зоной образца, а восемь кубиков по вершинам — элементами крепления и приложения растягивающих усилий. Рабочая зона в центре образца имеет плавные переходы к элементам крепления в виде галтелей.
Учитывая, что сечение рабочей зоны значительно меньше сечения переходов, происходит хрупкое разрушение пластичного материала образца в ней.
Способ обеспечивает равномерное объемное растяжение на отрыв при расклинивании образца приложением к клиньям сжимающего усилия. Использование параллелограммного устройства гарантирует равенство перемещений всех восьми клиньев. 3 ил. проточки 1 в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих по серединам граней куба и образующих в его центре рабочую зону 2 образца.
К ней примыкают восемь отдел ных угловых элементов куба 3, соединенных с рабочим объемом. Рабочая зона образца может интерпретироваться как шарообразный объем, к которому угловые элементы примыкают с плавными переходами (галтелями). Проточки в образце выполняются дискообразным режущим инструментом при вращении куба вокруг осей, перпендикулярных его граням. Независимо от направле1605169 ния плоскостей анизотропии материала разрушение »а отрыв — образование микротрешины — происходит по наиболее слабой плоскости. Причем минимальное (поперечное) сечение равнонапряженного объема O /4 (где D — диаметр рабочей зоны) в 1,5-2 раза меньше сечений переходных зон к р эстягива ющим угловым элементам образца. Раз- 10 рушение будет происходить в центре рабочего объема образца с последующим выходом к проточкам.
Способ реализуется следующим образом. 15
К образцу прикладывают растягивающее усилие, которое достигается воздействием шестиконусообраэных клиньев по центрам граней образца — куба..Равные усилия сжатия, расклинивающие во- 2р семь кубических элементов образца, соединенных с его рабочей зоной, создают в ней объемное напряженное состояние растяжения и вызывают зарождение трещины на отрыв. 25
Равномерное попарное сближение противоположных клиньев обеспечивается сжимающим усилием испытательной машины, которое передается на клинья.
Верхний 4 и нижний 5 клинья сближают- ЗО ся при помощи вертикальных соединительных стержней 6 испытательной машины (не показана), а боковые соединительные стержни 7 идентично сближаются с использованием четырех параллелограммных механизмов 8 и 9. Последние для обеспечения равных перемещений вертикальных и боковых клиньев выполнены с углами 90 между звеньями. о
Исходное положение клиньев обеспечивается регулировкой соединительных стержней 6 и 7.
Нагружение трех пар противоположных клиньев может обеспечиваться также от трех гидроцилиндров, воздействующих на клинья в трех взаимно перпендикулярных направлениях, или шестью гидроцилиндрами по всем граням.
Формула изобретения
Способ испытания образца материала при равномерном объемном растяжении, по которому на образцах в форме куба выполняют проточки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и прикладывают к образцу растягивающее усилие, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при
I испытании пластичных материалов, проточки выполняют кольцевыми в плоскостях, проходящих через середины граней куба, а растягивающее усилие к образцу прикладывают путем размещения клиньев в местах пересечения проточек и приложения к клиньям сжимающего усилия.
1605169
Тираж 502
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. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Редактор Л.Гратилло
Заказ 3450
Составитель Э.Карпиловская
Техред М.Ходанич Корректор Э.Лончакова
