Способ испытаний материала на прочность

 

Изобретение относится к средствам экспериментальных исследований прочности деталей машин. Способ испытаний материала на прочность заключается в том, что нагружают образец материала внецентренным растяжением при разных эксцентриситетах и определяют прочность материала. Предварительно осуществляют нагружение основного образца при различных величинах усилий и эксцентриситета, определяй зависимости градиентов напряжений по толщине рабочего (зачетного) участка последнего от эксцентриситета и усилия. Последующая партия образцов нагружается с использованием полученных зависимостей при фиксированных величинах максимальных напряжений на их рабочих участках. Обеспечивается повышение точности определения параметров прочности и возможность определения влияния градиента напряжений по толщине образца на его усталостную прочность. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 (21) 4866627/28 (22) 09.07.90 (46) 15.12.92. Бюл. N. 46 (71) Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. H.Е.Жуковского (72) Г.Г.Заверюха и В, Ф.Кожевников (73) Центральный азрогидродинамический институт им. проф. Н, Е.Жуковского (56) Авторское свидетельство СССР

N- 926560, кл. G 01 N 3/00, 1980. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛА

HA ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к средствам экспериментальных исследований прочности деталей машин. Способ испытаний материала на прочность заключается в том, что нагружают образец материала внецентренИзобретение относится к области .экспериментальныи исследований прочности

: деталей машин, в частности, к средствам для испытаний на усталостную долговечн о сть.

Для оценки долговечности элементов конструкций, работающих при переменных нагрузках, характеризующихся наличием градиентов напряжений, как в плоскостидетали, так и по ее толщине, необходимо изучать влияние на усталость величины градиента напряжений по толщине, для чего необходимо в плоском образце, например, в полосе с отверстием, реализовать заданное напряженное состояние, линейно изменяющееся по толщине образца, „,. Ы„„1782319 А3

G 01 N 3/32

2 ным растяжением при разных эксцентриситетах и определяют прочйость материала.

Предварительно осуществляют нагружение основного образца при различных величинах усилий и эксцентрйситета, определяя зависимости градиентов напряженйй по толщине рабочего (зачетного) участка последнего от эксцентриситета и усилия. Последующая партия образцов нагружается с использованием полученных зависимостей при фиксировайных величинах максимальных напряжений на их рабочих участках.

Обеспечивается повышение точности определения параметров прочности и возможность определения влияния градиента напряжений по толщине образца на его усталостную прочйость. 2 ил.

Известен способ испытаний материала на прочность, заключающийся в том, что нагружают образец материала внецентренным растяжением при разных эксцентриситетах и определяют прочность материала

И

Целью изобретения является повышение точности путам снижения погрешностей; связанных с разбросом величин градиентов напряжений по толщине образцо в.

Поставленная цель достигается тем, что при испытании материала на йрочность нагружают образец материала внецентренным растяжением при разных эксцентриситетах и определяют прочность

1782319 материала, внецентренному растя>кению подвергают дополнительные образцы, аналогичные основным, нагружение каждого образца осуществляют таким образом, что вектор прикладываемого усилил параллелен оси образца, нагружение основного образца осуществля|от при различных величинах усилий"и эксцентриситета, определяют зависимости градиентов напряжений по толщине рабочего участка последнего от эксцентриситета и усилил, нагружение дополнительных образцов осуществляют по указанным зависимостям при одинаковых величинах максимальных напря>кений на их рабочих участках, и определяют их параметры прочности, На фиг, 1 представлен пример зависимости "напря>кения на обеих поверхностях зачетной зоны образца — величина усилия", На фиг. 2 представлен узел приложения нагрузки к образцу.

Сущность способа заключается в следующем.

Образец в испытательной машине нагружают внецентренным растяжением статическими усилиями различных уровней при фиксированных значениях исходных зксцентриситетов и на каждом уровне нагрузки определяют напряжения в характерных точках зачетной части образца на обеих его поверхностях, например, методом фотоупругих покрытий, и строят зависимости этих напряжений от величины прикладываемого усилия (номинального напряжения) при разлйчных эксцентрйситетах приложения нагрузки к образцу (фиг,1).

По этой зависимости находят сочетания величины усилия и эксцентриситета, позволяющие реализовать в зачетной (рабочей) зоне образца различные требуемые величины градиентов напряжений по толщине при фиксированном максимальном напряжении. Испытания на усталостную прочность дополнительных образцов проводят при выбранных таким образом сочетаниях усилий и эксцентриситетав с определенными градиентами напряжений и фиксированными максимальными напряжениями. Способ испытаний позволяет, например, бпределить характер и величину влияния градиента напряжений по толщине образца на его устаФормула изобретения

Способ испытаний материала на прочность, заключающийся в том, что нагружают образец материала внецентренным растя30 жением при разйых эксцентриситетах и определяютт и рочность материала, о т л и ч а юшийся тем, чта, с целью..повышения точности путем снижения погрешностей, связанных с разбросом градиентов напря35 жений по толщине образцов, внецентреннему растяжению . подвергают дополнительные образцы, аналогичные основным, нагружение каждого образца осуществляют твк, что вектор прикладываемого

40 усилия параллелен оси образца, нагруже- ние основного образца осуществляют при различных величинах усилий и эксцентриситетов, определйот зависимости градиентов напряжений по "толщине рабочего участка

45 последнега "от эксцентриситета и усилия, нагружение: Дополнительных образцов осуществляют йо указанным зависимостям при одийаковых велйчинах максимальных напряжений на их рабочйх участках и опреде50 ляют их параметры прочности, с учетом которых судят о прочности материала.

25 лостную прочность. Варьирование заданными величинами параметров нагружения и эксцентриситета осуществляется на испытательной машине при помощи узла приложения нагрузки к образцу (фиг.2), состоящего из захвата 1 испытательной машины, основания 2 с хвостовиком 3, входящим в захват, и вилки 4. В прорезь вилки входит образец 5. Образец в вилке жестко закрепляют, например, с помощью болта и зажимных шайб 7 с круговой насечкой. Вилка 4, соединяясь с основанием 2; имеет возможность перемещаться относительно линии действия усилия на величину необходимого эксцентриситета в направлении, перпендикулярном плоскости образца, например, по направляющим, ее фиксация в выбранном положении осуществляется с помощью болтов 8. Через захват 1 и вилку 4 от нагружающей системы испытательной машины нагрузка передается на образец 5

Образец нагружается циклическими растягивающими усилиями эксцентрично приложенными к оси образца с заданным эксцентрисите том

1782319 îî

3ОО оо (Фиг. Л

Составитепь В.Кожевников

Техред M.Моргентал Корректор Н.Бучок

Редактор

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

Заказ 4291 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415