Способ определения номинального разрушающего напряжения в материале при ударном нагружении

 

Изобретение относится к способам определения разрушающего напряжения при ударных испытаниях, Целью изобретения является расширение возможности его применения за счет осуществления на испытательном оборудовании, обладающем недостаточной для разрушения образца энергией однократного удара. Для этого образец с трещиной сначала испытывают при статическом нагружении и определяют номинальное разрушающее напряжение 7С. Второй образец разрушают приложением ударной нагрузки при условии статического нагружения образца до величины напряжения о° (0,4-0,6) Ос , причем ударную нагрузку прикладывают несколько раз, увеличивая энергию удара до разрушения .По величине ударной разрушающей нагрузки определяют разрушающее напряжение аР-. Искомое номинальное разрушающее напряжение од при ударном нагружении определяют из соотношения Од 0сОд/(ос - о°). Выбор величины 0е обусловлен тем, что при значении 0е, большем 0,6 Ос, снижается точность определения напряжения 0й, а при значении 0е, меньшем. 0,4 оь, требуется испытательное оборудование с большой энергией удара. 2 ил. япаи toasasB

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642126/28 (22) 27.01.89 (46) 15.12.91. Бюл. N 46 (71) Институт проблем прочности АН УССР (72) В,А,Дегтярев и Б.С.Шульгинов (53) 620. 178.7(088.8) (56) Прокопенко А,В., Значковский O,ß„

Изаров М.A. К определению характеристик вязкости разрушения при ударном изгибе с осциллографированием. Проблемы прочности, 1978, М 17, с, 47 — 51.

Ударные испытания металлов. M.: Мир, 1973; с. 102 — 103, 107. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОМИНАЛЬНОГО РАЗРУШАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ В

МАТЕРИАЛЕ ПРИ УДАРНОМ НАГРУЖЕНИИ (57) Изобретение относится к способам определения разрушающего напряжения при ударных испытаниях. Целью изобретения является расширение возможности его применения за счет осуществления на испытательном оборудовании, обладающем неИзобретение относится к исследованию . прочностных свойств материалов, а именно к способам определения номинального разрушающего напряжения в материале при ударном нагружении.

Целью изобретения является расшире.ние возможности его применения за счет осуществления на испытательном оборудовании, обладающем недостаточной для разрушения образца энергией однократного удара.

На фиг,1 приведена диаграмма, поясняющая принцип определения номинального разрушающего напряжения при ударном .Ц,„1698690 А1 достаточной для разрушения образца энергией однократного удара. Для этого образец с трещиной сначала испытывают при статическом нагружении и определяют номинальное разрушающее напрФкение o,.

Второй образец разрушают приложением ударной нагрузки при условии статического нагружения образца до величины напряжения oÐ = (0,4 — 0,6) О,, причем ударную нагрузку прикладывают несколько раз, увеличивая энергию удара до разрушения.По величине ударной разрушающей нагрузки определяют разрушающее напряжение од. Искомое номинальное разрушающее напряжение од при ударном нагружении определяют из соотношения

Од =- %с 1/(0с — o ). Выбор величины Ф обусловлен тем, что при значении а, большем 0,6 ос, снижается точность определения напряжения Ф, а при значении а, меньшем, 0,4 0<, требуется испытательное оборудование с большой энергией удара. 2 ил. нагружении, на фиг,2 приведены результаты испытаний по данному способу.

Способ осуществляют следующим образом.

Один из двух одинаковых образцов с предварительно выращенной в них усталостной трещиной подвергают статическому нагружению и регистрируют разрушающую нагрузку, по которой определяют номинальное разрушающее напряжение ос /см. фиг. t / при статическом нагружении.

Второй образец нагружают статической нагрузкой до величины напряжения

Ф = (0,4-0,6) о /см. фиг, 1/. Затем, не сни1698690 мая статической нагрузки, образец догружают ударной нагрузкой с помощью падающего груза до разрушения, Для этого к образцу несколько раз прикладывают ударную нагрузку, увеличивая каждый раз энер- 5 гию удара, и доводят образец до разрушения, По величине ударной нагрузки, приведшей к разрушению образца, определяют динамическое напряжение ад

/см. фиг. 2/ при комбинированном нагружении. Искомое номинальное разрушающее напряжение ад определяют из соотношения

Ос Од

Пд

Ос — 0

Выбор величины о обусловлен тем, 1 20 что при значениях ос, больших 0,6 ос, снижается точность определения напряжения ад, а при значениях а, меньших 0,4 ос, . требуется испытательное оборудование с большой энергией удара. 25

Пример осуществления способа. Образцы с трещиной из стали 09Г2 испытывались при статическом, динамическом и комбинированном нагружениях при температурах

-60 С и+20 С на изгиб. 30

На образцах устанавливались датчики для измерения смещения берегов надреза и тензорезисторные датчики для измерения величины нагрузки, В процессе нагружения осуществлялась запись диаграммы нагруз- 35 ка — смещение берегов надреза, по которой определялась разрушающая нагрузка, соответствующая страгиванию трещины или хрупкому разрушению, Номинальное разрушающее напряжение определялось как 40 максимальное напряжение в ослабленном трещиной сечении образца, Результаты испытаний представлены на фиг.2. Для температуры -60 С значение номинального разрушающего напря- 45 жения сг отмечено светлым кружком, а результаты, полученные при комбинированным нагружении, — светлыми треугольниками. При этой жетемпературе были проведены контрольные динамические испытания трех образцов /светлые квадраты/.

Полученное среднее значение од равнялось

250 МПа, в то время как рассчитанное по данному способу составляло 260 МПа.

Результат статического испытания при температуре 20 С отмечен темным кружком, а результаты комбинированного испытания — темными треугольниками.

Рассчитанное значение пд составило

790 МПа, что в три раза превышает значение од при температуре -60 С, Использование данного способа позволяет при испытании крупногабаритных образцов обходиться без крупногабаритного оборудования с большой энергией удара.

Формула изобретения

Способ определения номинального разрушающего напряжения в материале при ударном нагружении, по которому к образцу материала с трещиной прикладывают ударную нагрузку с помощью падающего груза, регистрируют разрушающую нагрузку, по которой определяют номинальное разрушающее напряжение од при ударном нагружении, отличающийся тем, что, с целью расширения возможности его применения за счет осуществления на испытательном оборудовании, обладающем недостаточной для разрушения образца энергией однократного удара, испытывают . два образца, один из которых нагружают статической нагрузкой до разрушения и определяют номинальное разрушающее напряжение а„а . второй образец предварительно нагружают статически до напряжения о = (0,4-0,6) а и прикладывают к нему ударную нагрузку до разруше-. ния образца, по разрущающей ударной нагрузке определяют динамическое напряжение d при комбинированном нагружении, а искомое напряжение од находят из соотношения

0ñ Од д

Ос =0

900 500 б, f1/7а

Фиг, Г

Составитель О. Бульканов

Редактор В.Фельдман Техред M.Moðãåíòýë Корректор Т.Палий

Заказ 4387 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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