Способ определения величины откольного напряжения в материалах

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при кратковременном импульсном нагружении, а именно к способам определения величины откольного напряжения в материалах при различных температурах. Целью изобретения является повышение точности за счетучета зависимости динамической жесткости материала от температуры. После нагружения образца исследуемого материала при заданной температуре ударом пластины до появления откольного разрушения в нем и регистрации соответствующей скорости V, соударения аналогичный образец при той же температуре нагружают ударом пластины толщиной, превышающей толщину образца,до появления откольного разрушения в пластине, при этом регистрируют критическую скорость Vu соударения , а величину откольного напряжения (ЗЧт) в материале образца при заданной температуре определяют из соотношения (j(Т) G4T0) Vt/Vz, где С(Т0) - известное значение откольного напряжения в материале пластины при нормальной температуре. Таким образом, повышение точности при использовании данного способа обусловлено учетом температурной зависимости динамической жесткости материала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУВЛИН

119) (И) Al (51)5 G 01 N 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4497444/28 (22) 24 ° 10.88 (46) 15.01.91. Бюл. Р 2 (72) Б.И.Абашкин, И.Н.Ермилов, И.Х.Забиров, Е.А.Комаров, Е.Ф.Крапивина, В.И.Семенов и В.Г.Русин (53) 620.178.72 (088.8) (56) Динамика удара. Пер. с англ.

М.: Мир, 1985, с. 259-260.

Батько Ю.В., Новиков С.А. и др.

Влияние температуры образца на величину разрушающих напряжений при отколе в алюминиевом сплаве АйГ-6, ПИТФ, 1979, Р 3, с. 133. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ОТКОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов .при кратковременном импульсном нагружении, а именно к способам определения величины откольного напряжения в материалах при различных температурах. Целью изобретения является повьппение точности за счет

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при кратковременном импульсном нагружении, а именно к способам определения величины откольного напряжения в материалах при различных температурах.

Цель изобретения — новьппение точности за счет учета зависимости динамической жесткости материала от температуры.

2 учета зависимости динамической жесткости материала от температуры. После нагружения образца исследуемого материала при заданной температуре ударом пластины до появления откольного разрушения в нем и регистрации соответствующей скорости V соуда1 рения аналогичный образец при той же температуре нагружают ударом пластины толщиной, превышающей толщину образца,до появления откольного разрушения в пластине, при этом регистрируют критическую скорость Ч сой ударения, а величину откольного напряжения б(Т) в материале образца при заданной теьа)ературе определяют из соотношения Q(T) = б (Т ) Ч) /Че, где б(Т ) — известное значение откольного напряжения в материале пласт ины при нормальной температуре.

Таким образом, повышение точности при использовании данного способа обусловлено учетом температурной зависимости динамической жесткости материала.

Способ осуществляют ледующнм образом.

Образец исследуемого материала при определенной температуре подвергают нагружению ударом пластины, последовательно изменяя скорость пластины, до появления откола в образце. При этом соотношение толщины образца и пластины выбирается из условия непревышения длиной импульса толщины образца

1620900

Ь1 Са С!

Ъ, т с, с,ГтТ где Ь, - толщина образца, . . h< - толщина пластины;

С, - скорость звука в материале образца при нормальной температуре, С (Т) — скорость звука в материале образце при заданной температуре (оценоч. ное значение);

С - скорость звука в мате% риале пластины.

Факт наличия или отсутствия откола определяют визуально после каждого опыта. При необходимости образец разрезают вдоль оси, изготавливается шлиф, производится микроскопический анализ и устанавливается значение критической скорости V», при которой наблюдается откол в образце. Затем изменяют соотношение толщин образца и пластины таким образом, чтобы откол возник в пластине, используя . для этого условие

1 С С вЂ” 2—

Ь С С т

Измеряют критическую скорость 30 соударения V при которой возникает откольное разрушение в пластине.

Откольное напряжение в материале образца,при заданной температуре определяют по двум критическим скоростям

;соударения V и V из соотношения !

6(Т) = а(Т) —"

О Ч%

Пример. Образец из алюминие. вого сплава АМГ-6 толщиной h =

6 мм нагревали до температуры Т, 300 С и нагружали ударом пластины из АИГ-6 толщиной h = 3 мм. Откольное разрушение в образце было за- 45 фиксировано при скорости соударения

Ч 112 м/с. Затем образец иэ АИГ-6 толщиной h = 4 мм при той же температуре (300 С) нагружали ударом пластины толщиной h< 8 мм до появления откольного разрушения в пластине. Критическая скорость соударения

V = 168 м/с., G (То) = 1, 218 ГПа.

Величина откольного напряжения материала при температуре Т = 300 С, полученная о известному способу, равна 6 (Т) 0,935 ГПа, что на 15Х выше, чем значение, полученное по данному способу G(T) = 0,312 ГПа.

С возрастанием температуры нагрева отличи е ув еличи ва ет с я .

Таким образом, повышение точности при использовании предложенного способа обусловлено учетом температурной зависимости динамической жесткости материала.

Ф о р мул а и э о б р ет ения

Способ определения величины откольного напряжения в материалах, по которому образец исследуемого материала при заданной температуре нагружают ударом пластины до появления откольного разрушения в образце, измеряют критическую скорость соударения, по которой определяют величину откольного напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности за счет учета зависимости динамической жесткости материала от температуры, аналогичный образец при той же температуре нагружают ударом пластины толщиной, превышающей толщину образца, до появления откольного разрушения в пластине, при этом измеряют критическую скорость соударения, а величину откольного напряжения в материале образца при заданной температуре G(T) определяют из соотношения

6(т) = u(r,) — о где 6 (То) — известное значение откольного напряжения в материале пластины при нормальной температуре

V - критическая скорость со( ударения, при которой возникает откольиое разрушение в образце, V

2 — критическая скорость соударения, при которой возникает откольное разрушение в пластине.