Способ определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии. Цель изобретения - повышение точности определения и информативности испытаний каждого образца. Испытывают стержневые образцы пористого материала с различной исходной пористостью ρ<SB POS="POST">0</SB>. Образцы имеют различное значение исходной площади несущей части (за вычетом пор) центрального сечения образца. Нагружение осуществляют сжатием в режиме ползучести. При этом происходит изменение пористости непосредственно в процессе ползучести, которое изменяет площадь сечений образца. В процессе нагружения регистрируют деформацию ε @ и скорость деформации ползучести в направлении нагружения и объемную деформацию ε<SB POS="POST">V</SB> образца в его центральной части на неустановившейся стадии ползучести. Нагружение осуществляют при пропорциональном изменении действующей нагрузки F @ изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения. Приведены расчетные формулы для определения текущего значения пористости ρ @ =(ρ<SB POS="POST">0</SB>-ε @ -2ε<SB POS="POST">п</SB>)/(1-ε @ -2ε<SB POS="POST">п</SB>) и изменения нагрузки F @ =F<SB POS="POST">0</SB>(1-2ε<SB POS="POST">п</SB>)/(1-ε @ -2ε<SB POS="POST">п</SB>), где ε @ -2ε<SB POS="POST">п</SB>=ε<SB POS="POST">V</SB>

F<SB POS="POST">0</SB> - исходное значение нагрузки на площадь несущей части центрального сечения образца. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЮВЮИИ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1610

А1 (505 С 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

MPH ГКНТ СССР

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 4428347/25-28 (22) 23.05.88 (46) 30 ° 11 ° 90,,Бюл. Р 44 (71) Московский инженерно-физический институт (72) В.И.Князев, С.II.Алферов и и С.Н.Тарасов (53) 620.17 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1183861, кл. G 01 N 3/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯШИ ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛА НА ЕГО ПОЛЗУЧЕСТЬ

ПРИ СЖАТИИ (57) Изобретение относится к испытательной, технике и может быть использовано для определения влияния пористости материала на его ползучесть при сжатии. Цель изобретения — повьппение точности определения и информативности испытаний каждого образца; Испытывают стержневые образцы пористого материала с различной исходной пористостью б . Образцы имеют различное значение исходной площади несущей

Изобретение относится к испыта- тельной технике и может быть использовано для определения влияния порис:тости материала на его ползучесть при сжатии.

Цель изобретения — повьппение .точности определения и информативности испытаний каждого образца.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытывают стержневые образцы пористого.материала с различной исход2 части (эа вычетом пор) центральнагсг сечения образца. Нагружение осуществляют сжатием в режиме ползучести. При этом происходит изменение пористости непосредственно в процессе .ползучести, которое изменяет площадь сечений образца. В процессе нагружения регистрируют деформацию Яц и скорость деформации полэучести в направлении нагружения и объемную деформацию Я» образца в его центральной части на неустановивп»ейся стадии ползучести. Нагружение осуществляют при пропорциональном изменении действующей нагрузки

F изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения. Приведены расчетные формулы для определения

I текущего значения пористости р

= (P, — E» — 2Fn )/(1 -b6 2fn) и изменения нагрузки FA = F (1-2f„) /

/(1 — (:»,— — 2F„), где Е0 - 2 Fe

F — исходное значение нагрузки на о площадь несущей части центрального сечения образца. 1 s,ï. ф-лы.,ной пористостью po ° Ооразцы имеют различное значение исходной площади не- сущей части (за вычетом пор) центрального сечения. образца.

Образцы нагружают сжатием в режиме р ползучести при различных значениях исходной нагрузки на образец и при соответственно различных исходных значениях F нагрузки на площадь несущей части центрального- сечения образца. При нагружении образцов в ре- . жиме полэучести происходит изменение

3 16103 пористости непосредственно в процессе ползучести, которое изменяет площадь сечений образца. В процессе нагружения регистрируют деформацию Я0и скорость деформации полэучести в на- 5 правлении нагружения и объемную деформацию v образца в его централь" ной части на неустановившейся стадии ползучести.

По результатам испытаний определяют текущее значение площади центрального сечения образца и текущее значение площади несущей части этого се- . чения.

Нагружение сжатием осуществляют при пропорциональном изменении действующей .нагрузки Р изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения в ней.

При этом объемную деформацию Fvpeгистрируют путем измерения попереч-. ной деформации Я„одновременно с деформацией Kg в направлении нагружения.

Текущее значение пористости $ определяют иэ соотношения где 0 †. исходная пористость матео риала образца.

Изменение нагрузки Fn осуществляют на основании соотношения

Fh„. = F (1 — 2Г„) /(1 -Eg - гб „), где б — 2Fо = Ev

Fo — -исходное значение нагрузки на площадь несущей части 40 центрального сечения образца.

По результатам испытаний сопоставляют деформации ползучести и скорости деформации образцов с различ- 45 ной пористостью с учетом диапазона изменения пористости каждого из образцов непосредственно в процессе ползучести и по отношению скоростей ползучести образцов с различной текущей пористостью судят о влиянии пористости материала на его ползучесть.

Изложенные операции могут быть использбваны и при испытании моноS литных образцов (с пористостью, стремящейся к нулевому значению).

Результаты испытаний могут быть также использованы при проектировании

71 . 4 испытательных устройств с переменными геометрическими параметрами в схеме нагружения и деформирования, которые могут автоматически учитывать изменение сечения образца, воспринимающего внешнюю нагрузку. В этом случае могут проводиться и предварительные испытания образцов с определением зависимости соотношения поперечных и про-, дольных деформаций от времени и от величины накопленной деформации ползучести.

Пример. Испытание на ползучесть при сжатии проводили на модернизированном экспериментальном комплексе "Поиск", который позволяет измерять продольную деформацию образца одновременно с поперечной в центральном сечении образца с помощью индуктивных датчиков измерения перемещений. Испытание на ползучесть при сжатии образца из С o N ф6в8 мм было проведено при 1620 С н напряжении

40 1GIa в вакууме 10 Па. На предварительно шлифованные торцы образца и пуансонов для уменьшения трения между ними была нанесена графитовая смазка. Продольную и поперечную деформации образца во времени регистрировали с помощью потенциометра

КСПП-4, а их скорости измеряли по кривым деформации на неустановившейся стадии ползучести. Исходную по ристость (0,15) измеряли путем гидростатического взвешивания. По мере деформирования пористость и поперечное сечение образца изменяются. В соответствии с характером изменения деформации для поддержания постоянства действующего напряжения в образце дискретно производили с помощью пнев матической системы нагружения, корректировку приложенной нагрузки через каждый час с момента ее приложения. Исходная нагрузка была 113 кгс, через час деформации оказались равными »7(1) = 2,14 -10, Fn (1)

=1,7-10, Еу(1) = 2,07 10, а по.ристость; p<- =0,132, поэтому в соответствии с расчетом увеличили на. рузку до 115,8 кгс, ее повьппение составило 2,5/. К 10 ч испытания деформации и пористость были: Е6 (10)

1 208 10, Fð (10) = 4 5 10

Fv (i0) = 1,165 10 и Po = 0,038, Нагрузку повысили до 1.:9 кгс (повышение составило 14,27), н к 16 ч. испытания: Е»; (16) -" 1,424 10

Яп (16) = 4,6 10, Еу (16) = 1,364" 10

$ >((Po — Eg — 2Ер)/(1 « б 2 :и ) в где $o — исходная пористость материала образца, а изменение нагрузки F осуществляют на основании соотношения где Eg — 2Eд = Fv, F — исходное значение нагрузки на площадь несущей части центрального сечения образца.

Составитель М.Кузьмин

Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Редактор М.Келемеш

Тираж 499

Подписное

Заказ 3734

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 16103

° ° °

t6 0,016, что привело к Р 132 кгс

16,8Х), т.е. поддерживали выполнение условия Q = const. В выбранные моменты времени скорости ползучести оказались соответственно равными:

Я0(1) = 1,98 10 ч, у(10)

= 5,3 10 ч, Я(у (16) = 2,3-10 ч

Яв (1) = 2,4 10- ч ю Ео (10)

1,5 ° 10"" ч, f (16) = 1,2.10 ч, 10

Я „(1) = 1,94 10- v, Py (10) = 5,0 "10 „(16) = 2,0 ° 10 ч . Получены результаты по влиянию пористости материала на его ползучести при сжатии, т.е. значенияfo /(E g.- gy ), равные 41, 18 15 е и 9,6 соответственно через 1,10 и

16 ч с начала испытания.

Отклонение действующего напряжения от исходного при сохранении приложенной нагрузки через 1, 10 и 16 ч с на- 10 начала деформирования составило

1,0 (2,5Х) 5,7 (14,3Х) и 6,7 MIa (16,8 Х) .

Формула изобре тения 25

1. Способ определения влияния пористости материала на его полэучесть при сжатии, по которому стержневые образцы исследуемого материала, имеющие различную пористость, нагружают 30 сжатием в режиме ползучести, регистрируют деформацию и скорость деформации ползучести в направлении нагружения и по отношению скорости ползучести образцов с различной пористостью судят о влиянии пористости материала на его полэучесть, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения и ин40

71 6 формативности испытаний каждого образца, дополнительно регистрируют объемную деформацию образца в его центральной части на неустановившейся стадии ползучести и определяют текущее значение площади несущей части центрального сечения образца, нагружение сжатием осуществляют при пропорциональном изменении действующей нагрузки изменению площади несущей части центрального сечения и обеспечивают постоянство напряжения в ней, а о влиянии пористости на полэучесть судят с учетом диапазона изменения пористости непосредственно в процессе полэучести.

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что объемную деформацию Я регистрируют путем измерения поперечной деформации Яд одновременно с деформацией Fg в направлении нагружения, текущее значение пористости. определяют иэ соотношения