Способ определения начала разрушения

Авторы патента:

G01N3 - Исследование прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий (тензометры G01B; измерение механических напряжений вообще G01L 1/00)

Данное изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для установления предельного состояния материала по началу разрушения. Способ определения начала разрушения заключается в том, что деформируют образец материала и регистрируют момент начала разрушения. При этом регистрируют максимальную температуру на рабочем участке образца материала, строят графическую зависимость изменения максимальной температуры от степени деформации, а момент начала разрушения устанавливают по понижению температуры образца материала на стадии предразрушения. Данное изобретение направлено на снижение трудоемкости. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для установления предельного состояния материала по началу разрушения.

Известен способ определения начала разрушения материалов, близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, заключающийся в деформировании образца материала и регистрации момента начала разрушения, соответствующего образованию зародышевой трещины при слиянии пор, наблюдаемой на шлифе после травления [Пежина (Р. Perzyna). Моделирование закритического поведения и разрушения диссипативного твердого тела /Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы. 1984. Т. 106. №4. С.107-117 (прототип)].

Недостатком известного способа является трудоемкость в определении начала разрушения по шлифам.

Целью предложенного способа является снижение трудоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения начала разрушения, заключающемся в деформировании образца материала и регистрации момента начала разрушения, согласно изобретению регистрируют максимальную температуру на рабочем участке образца материала, строят графическую зависимость изменения максимальной температуры от степени деформации, а момент начала разрушения устанавливают по понижению температуры образца материала на стадии предразрушения.

Заявляемое техническое решение обеспечивает регистрацию изменения температуры на локальном участке образца материала.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец материала устанавливают в захватах разрывной машины. Образец деформируют, регистрируют изменение усилия и максимальной температуры образца материала на рабочем участке. Момент начала разрушения устанавливают по понижению температуры образца материала.

Пример.

На одноосное растяжение испытывались пропорциональные плоские образцы типа I (ГОСТ 1497-84) из низколегированной стали 18Г2С с размером рабочей части 65

2,4 мм. В качестве приемника теплового излучения использовался тепловизор “Termovision 550” фирмы “Agema” с точностью определения температуры

0,1 К. Изменение температуры образца также регистрировали с помощью медьконстантановых термопар с использованием измерительно-вычислительного комплекса "Hewlett-Packard 3497А", при этом обеспечивалось определение температуры с точностью

0,05К. В качестве нагружающего устройства использовали разрывную машину "Instron 1195", скорость нагружения - 8,3

10^-5 м

с^-1.

В процессе нагружения следили за изменением максимальной температуры с локального участка образца. Строили диаграмму деформирования и график зависимости изменения максимальной температуры образца

T от степени деформации. На начальной, упругой стадии I деформирования образца температура образца понижается (на чертеже представлены графики зависимости "

" - кривая 1 и "

T-

" - кривая 2). На площадке текучести материала (область II) наблюдалось повышение температуры. В момент изменения температуры образца материала на границе упругопластического перехода напряжение в образце составляло 413,6 МПа, что соответствовало пределу текучести стали 18Г2С. В начале участка III (упрочнения) наблюдается некоторая стабилизация температуры. С дальнейшим ростом усилия температура образца вновь повышается. На границе участков III и IV (потеря устойчивости пластической деформации) наблюдается существенное повышение температуры. Пластические деформации концентрируются в локальной зоне, образуя "шейку". На стадии предразрушения наблюдалось понижение температуры. Кратковременное понижение температуры в зоне локализации пластических деформаций наблюдается в закритической стадии деформирования материала (точка F' на кривой 2). Снижение температуры предшествует полному разрушению образца. Данное явление в случае вязкого разрушения упругопластического материала служит признаком начала разрушения - образования зародышевой трещины. При разрыве образца происходит резкий скачок температуры (на чертеже не указано).

Таким образом, эксперименты по деформированию образца показали, что начало разрушения можно определить по понижению температуры образца.

Формула изобретения

Способ определения начала разрушения, заключающийся в том, что деформируют образец материала и регистрируют момент начала разрушения, отличающийся тем, что регистрируют максимальную температуру на рабочем участке образца материала, строят графическую зависимость изменения максимальной температуры от степени деформации, а момент начала разрушения устанавливают по понижению температуры образца материала на стадии предразрушения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к методам исследования прочностных свойств материалов уплотнительных колец трубного соединения, например, типа “Раструб” и может быть использовано при определении сроков замены уплотнений стыков труб

Способ оценки компенсаторных возможностей организма у больных с асептическим некрозом головки бедренной кости и кистовидной перестройкой суставных концов ii-iii степени // 2233450

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу оценки компенсаторных возможностей организма у больных с асептическим некрозом головки бедренной кости и кистовидной перестройкой суставных концов II-III степени

Способ оценки течения и прогноза развития гнойных ран при флегмонах челюстно-лицевой области // 2233449

Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии

Структурно-оптический способ оценки тяжести состояния больных с гнойно-воспалительными заболеваниями // 2233448

Изобретение относится к области медицины, а именно к гнойной хирургии, и предназначено для оценки тяжести состояния пациентов с гнойно-воспалительными заболеваниями

Способ определения плотности материалов // 2233447

Изобретение относится к различным отраслям хозяйственной деятельности, в которых имеется потребность в определении плотности образцов древесных и каменных материалов неправильной формы

Способ определения скорости ферментативной реакции разложения пероксида водорода каталазой в почвах // 2233446

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам оценки биологической активности и почвенного плодородия по ферментативной активности почв

Поликапиллярная хроматографическая колонка и способ ее изготовления // 2233445

Устройство для испытания на сжатие металлов и сплавов // 2233437

Изобретение относится к прочностным испытаниям для определения прочности и пластичности металлов и сплавов в условиях объемного напряженного состояния при динамическом нагружении

Способ диагностики псориаза // 2233122

Изобретение относится к области медицины, в частности к кожным болезням

Способ прогнозирования течения беременности и определения степени риска нарушений развития эмбриона/плода и рождения ребенка с различными отклонениями // 2233121

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для прогнозирования течения беременности и определения степени риска нарушений развития эмбриона/плода у женщин детородного возраста до или во время беременности

Машина трения // 2234074

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции механических прессов

Способ совместного определения токсичности анилина и нитробензола в воздухе // 2234082

Способ хроматографического определения фенолов в сточных водах // 2234083

Изобретение относится к области аналитической химии органических соединений, а именно, области определения органических соединений при их совместном присутствии методом газожидкостной колоночной хроматографии, и может быть использовано для раздельного определения фенолов в жидких средах, преимущественно в промышленных стоках, а также при анализе природных вод

Способ хроматографического определения фенолов в сточных водах // 2234083

Индикаторная водочувствительная паста "глюк" // 2234084

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к составам водочувствительных паст, и может быть использовано для определения границы раздела между нефтепродуктами или маслами и водой в резервуарах, цистернах, танкерах, отстойных очистительных сооружениях заводов и фабрик, где необходимо регулярно контролировать уровень нефтепродуктов, масел и воды

Способ экологического мониторинга населенного пункта // 2234085

Изобретение относится к области мониторинга окружающей среды

Способ экологического мониторинга населенного пункта // 2234085

Изобретение относится к области мониторинга окружающей среды

Способ дифференциальной диагностики целиакии и хронического энтерита у детей с патологией тонкой кишки // 2234086

Изобретение относится к гастроэнтерологии и может быть использовано для дифференциальной диагностики целиакии и хронического энтерита у детей