Образец для испытания на сдвиг (варианты) и способ испытаний его

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию материалов на сдвиг. Образец выполнен в виде параллелепипеда. Вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы. Ширина выступа больше ширины паза. Размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца. При этом образец снабжен опорным элементом, выполненным либо в виде рамки, охватывающей образец, либо в виде параллелепипеда. Сущность изобретения - при скорости деформации 102÷105 с-1 воздействуют на противоположные грани образца ударником через входной и выходной передающие стержни со стороны паза и выступа. Исследование распределения пластической деформации образца осуществляют на участке плоской боковой поверхности образца в режиме реального времени. Размер участка деформации, равный разнице ширины выступа и паза, определяют по формуле. Проводят инфракрасное сканирование деформированного участка образца, по полученному полю температур определяют степень локализации пластической деформации и по значению степени локализации судят о способности материала сопротивляться динамическим нагрузкам в области пластической деформации. Технический результат - повышение точности определения характеристик материала при скоростях деформации 102-105 с-1 в режиме реального времени. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию материалов на сдвиг.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому образцу для испытаний на сдвиг является образец для испытания (Q.Xue, G.T.Gray III, B.L.Henrie, S.A.Maloy, and S.R.Chen Influence of Shock Prestraining on the Formation of Shear Localization in 304 Stainless Steel // Metallurgical and materials transactions A, volume 36A, june 2005, p.473).

Недостатком его является невозможность получения картины деформационного поведения материала в условиях чистого сдвига при скоростях деформации 102-105 с-1 в режиме реального времени и неточность определения механических и термодинамических характеристик материала.

Задачей предлагаемого технического решения является получение одинаковой картины напряженно-деформированного состояния во всех сечениях, параллельных боковой поверхности образца, повышение точности определения механических и термодинамических характеристик материала в режиме реального времени в процессе деформирования при скоростях деформации 102-105 с-1.

Для выполнения поставленной технической задачи предлагается образец для испытания на сдвиг в виде параллелепипеда, причем вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен рамкой, охватывающей образец так, что одна плоскость симметрии рамки совпадает с одной парой совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза и перпендикулярна другой паре совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза, причем ширина рамки выполнена на 5-40% меньше глубины паза образца, а одна боковая плоскость рамки совпадает с плоскостью грани образца, в котором выполнен паз.

Отличительной особенностью предлагаемого решения является то, что образец выполнен в виде параллелепипеда, вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены, с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен рамкой, охватывающей образец так, что одна плоскость симметрии рамки совпадает с одной парой совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза и перпендикулярна другой паре совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза, причем ширина рамки выполнена на 5-40% меньше глубины паза образца, а одна боковая плоскость рамки совпадает с плоскостью грани образца, в котором выполнен паз.

Как вариант предлагается образец для испытания на сдвиг в виде параллелепипеда, причем вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены, с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен опорным элементом в виде параллелепипеда, в котором с одной стороны выполнен прямоугольный закрытый паз, глубина которого на 5-40% меньше глубины паза образца, при этом внутри этого паза установлен образец так, что его грани плотно сопряжены со сторонами паза опорного элемента, а плоскости грани образца, в которой выполнен паз и основания паза опорного элемента, совмещены.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что образец выполнен в виде параллелепипеда. Вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем, в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен опорным элементом в виде параллелепипеда, в котором с одной стороны выполнен прямоугольный закрытый паз, глубина которого на 5-40% меньше глубины паза образца, при этом внутри этого паза установлен образец так, что его грани плотно сопряжены со сторонами паза опорного элемента, а плоскости грани образца, в которой выполнен паз и основания паза опорного элемента, совмещены.

Наиболее близким к предлагаемому способу испытания образца является способ, заключающийся в воздействии на противоположные грани образца ударником через входной и выходной стержни (метод разрезного стержня Гопкинсона - Кольского, Динамика удара / Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Ф. и др. - М.: Мир, 1985. - с.208-212.).

Недостатком его является невозможность получения картины деформационного поведения материала в условиях чистого сдвига при скоростях деформации 102-105 с-1 в режиме реального времени, невысокая точность определения характеристик материала.

Задачей предлагаемого технического решения является получение одинаковой картины напряженно-деформированного состояния во всех сечениях, параллельных боковой поверхности образца, повышение точности определения характеристик материала, получение картины деформационного поведения материала в условиях чистого сдвига при скоростях деформации 102-105 с-1 в режиме реального времени и распределения пластической деформации в условиях чистого сдвига и определение способности материала к локализации пластической деформации при заданной скорости деформации.

Для решения поставленной технической задачи предлагается воздействовать на противоположные грани образца, выполненного по п.1 или п.2 ударником через входной и выходной стержни со стороны паза и выступа, причем исследование распределения пластической деформации образца предлагается осуществлять на исследуемом участке плоской боковой поверхности образца в режиме реального времени, а конкретный размер Н участка деформации, равный разнице ширины выступа и паза, определять по формуле:

где ρp, ρ1, ρ2 - соответственно плотности ударника, передающего стержня и образца,

Sp, S1, S2 - сечения ударника, передающего стержня и образца в месте, примыкающем к передающему стержню,

cp, c1, c2 - скорости звука для продольной волны соответственно в ударнике, передающем стержне и образце,

ν0 - скорость ударника,

- задаваемая скорость деформации,

проводят инфракрасное сканирование деформированного участка образца, по полученному полю температур определяют степень локализации пластической деформации по формуле:

где Tmax - максимальная температура в деформационной области,

T0 - температура до деформирования,

Н - ширина области деформирования,

где ρ2 - плотность исследуемого материала,

с - удельная теплоемкость материала,

τ - касательное напряжение,

определяемое по формуле

где E1 - модуль упругости входящего и выходящего стержней,

S1 - площадь сечения входящего и выходящего стержней,

εT(t) - деформация в прошедшем через образец сигнале снимается с тензодатчика на выходящем стержне,

Sshear - площадь поверхности сдвига, определяемая по формуле

Sshear=L·B,

где L - размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза;

В - ширина образца;

по значению степени локализации судят о способности материала сопротивляться динамическим нагрузкам в области пластической деформации.

Отличительной особенностью предлагаемого способа испытаний образца является то, что ударником через входной и выходной стержни со стороны паза и выступа воздействуют на противоположные грани образца, выполненного по п.1 или п.2, при этом исследование распределения пластической деформации образца осуществляют на участке плоской боковой поверхности образца в режиме реального времени, а конкретный размер Н участка деформации, равный разнице ширины выступа и паза, определяют по формуле:

где ρp, ρ1, ρ2 - соответственно плотности ударника, передающего стержня и образца,

Sp, S1, S2 - сечения ударника, передающего стержня и образца в месте, примыкающем к передающему стержню,

cp, c1, c2 - скорости звука для продольной волны соответственно в ударнике, передающем стержне и образце,

ν0 - скорость ударника,

- задаваемая скорость деформации,

проводят инфракрасное сканирование деформированного участка образца, по полученному полю температур определяют степень локализации пластической деформации по формуле:

где Tmax - максимальная температура в деформационной области,

T0 - температура до деформирования,

H - ширина области деформирования,

где ρ2 - плотность исследуемого материала,

с - удельная теплоемкость материала,

τ - касательное напряжение,

определяемое по формуле

где E1 - модуль упругости входящего и выходящего стержней,

S1 - площадь сечения входящего и выходящего стержней,

εT(t) - деформация в прошедшем через образец сигнале снимается с тензодатчика на выходящем стержне,

Sshear - площадь поверхности сдвига, определяемая по формуле

Sshear=L·B,

где L - размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза;

В - ширина образца;

по значению степени локализации судят о способности материала сопротивляться динамическим нагрузкам в области пластической деформации. Сущность предлагаемого образца и способа испытаний его иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен образец, на фиг.2 - рамка, на фиг.3 - опорный элемент, на фиг.4 - исследуемый образец в инфракрасных лучах, на фиг.5 - распределение температуры в исследуемой области.

Образец для испытания на сдвиг выполнен в виде параллелепипеда (см. фиг.1). Вдоль противоположных граней 1, 2 параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз 3, а с другой - выступ 4 той же формы. Ширина D выступа 4 больше ширины С паза 3, а размер L, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины Е образца, при этом образец снабжен рамкой 5 (см. фиг.2), плотно охватывающей образец так, что одна плоскость симметрии рамки совпадает с одной парой совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза и перпендикулярна другой паре совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза, причем ширина U рамки выполнена на 5-40% меньше глубины G паза образца, а одна боковая плоскость рамки совпадает с плоскостью грани образца, в котором выполнен паз.

Образец для испытания на сдвиг (вариант) (см. фиг 3) снабжен опорным элементом 6 в виде параллелепипеда, в котором с одной стороны выполнен прямоугольный закрытый паз 7, глубина которого S на 1-2 мм меньше глубины G паза 3 образца 1. Внутри этого паза 7 установлен образец 1 так, что его грани плотно сопряжены со сторонами паза 7 опорного элемента, а плоскости грани образца, в которой выполнен паз 3 и основания паза 7 опорного элемента 6, совмещены.

Способ испытания образца, выполненного по п.1 или п.2 на сдвиг, заключается в следующем.

На противоположные грани образца со стороны паза и выступа воздействуют ударником через входной и выходной передающие стержни, при этом исследование распределения пластической деформации образца осуществляют на участке плоской боковой поверхности образца в режиме реального времени, а конкретные размеры участка деформации, а именно размер Н, равный разнице ширины выступа и паза, определяют по формуле:

где ρp, ρ1, ρ2 - соответственно плотности ударника, передающего стержня и образца,

Sp, S1, S2 - сечения ударника, передающего стержня и образца в месте, примыкающем к передающему стержню,

cp, с1, с2 - скорости звука для продольной волны соответственно в ударнике, передающем стержне и образце,

ν0 - скорость ударника,

- задаваемая скорость деформации.

При прохождении через образец импульса напряжений волна напряжений в образце должна многократно отразиться от передающего и опорного стержня, вследствие чего в образце получим нагружение с некоторой фиксированной скоростью деформации.

Размер L должен быть не менее чем в 10 раз меньше размера Е для реализации более менее однородной области чистого сдвига с фиксированной скоростью деформации при многократных переотражениях импульса напряжений внутри образца.

Размер исследуемого участка деформации варьируют, задавая ширину и глубину паза и ширину и высоту выступа так, что соотношение разницы ширины выступа и паза к разнице высоты образца и суммы высоты выступа и глубины паза находится в пределах от 1×10-4 до 1.

Исследования проводятся методом инфракрасного сканирования деформированного участка образца. По полученному полю температур определяют степень локализации пластической деформации по формуле:

где Tmax - максимальная температура в деформационной области,

Т0 - температура до деформирования,

Н - ширина области деформирования,

где ρ2 - плотность исследуемого материала,

с - удельная теплоемкость материала,

τ - касательное напряжение,

определяемое по формуле

где E1 - модуль упругости входящего и выходящего стержней,

S1 - площадь сечения входящего и выходящего стержней,

εT(t) - деформация в прошедшем через образец сигнале снимается с тензодатчика на выходящем стержне,

Sshear - площадь поверхности сдвига, определяемая по формуле

Sshear=L·B,

где L - размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза;

В - ширина образца;

по значению степени локализации судят о способности материала сопротивляться динамическим нагрузкам в области пластической деформации при заданной скорости деформации в условиях чистого сдвига.

Предлагаемый способ позволяет получить механические и термодинамические свойства материалов в условиях чистого сдвига при скоростях деформации 102-105 с-1 в режиме реального времени в процессе деформирования.

Пример

Испытывался образец из алюминиевого сплава Д16.

Предел прочности σb=440 МПа, модуль упругости E=0.7·105 МПа.

Рамка изготовлена из стали 40ХН предел прочности σb=1000÷1450 (МПа).

Модуль упругости Е=2.04·105 МПа.

В расчетах были приняты:

ρp1=7.8·103 кг/м3;

Ep1=2·105 МПа;

ρ2=2.8·103 кг/м3;

Е2=0.71·105 МПа;

S1=πd2/4=3.14·(25·10-3)2/4=4.91·10-4 м2;

S2=2·17.3·10-3·4.5·10-3≈1.55·10-4 м2.

При скорости деформации

и скорости ударника ν0=18 м/с,

H=1.0·10-3 м.

Максимальная температура в деформационной области:

Tmax=255°С.

Температура до деформирования:

Т0=25°С.

Удельная теплоемкость

c=0.9·103 Дж/(кг К),

B=17·10-3 м,

εT=1.52·10-4,

L=2.2·10-3 м,

K=0.0126 К-1.

Степень локализации пластической деформации

Исследование проводилось путем инфракрасного сканирования температурного поля исследуемого участка. Результаты инфракрасного сканирования образца при испытании на чистый сдвиг приведены на фиг.4, 5.

1. Образец для испытаний на сдвиг при скоростях деформации 10105 с-1, отличающийся тем, что образец выполнен в виде параллелепипеда, вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен рамкой, охватывающей образец так, что одна плоскость симметрии рамки совпадает с одной парой совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза и перпендикулярна другой паре совпадающих плоскостей симметрии выступа и паза, причем ширина рамки выполнена на 5-40% меньше глубины паза образца, а одна боковая плоскость рамки совпадает с плоскостью грани образца, в котором выполнен паз.

2. Образец для испытаний на сдвиг по п.1 при скоростях деформации 10105 с-1, отличающийся тем, что рамка выполнена из материала как минимум в два раза большей прочности и жесткости, чем образец.

3. Образец для испытаний на сдвиг при скоростях деформации 10105 с-1 (вариант), отличающийся тем, что образец выполнен в виде параллелепипеда, вдоль противоположных граней параллелепипеда выполнены с одной стороны сквозной прямоугольный паз, а с другой - выступ той же формы, причем ширина выступа больше ширины паза, а размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза, выполнен не менее чем в 10 раз меньше длины образца, при этом образец снабжен опорным элементом в виде параллелепипеда, в котором с одной стороны выполнен прямоугольный закрытый паз, глубина которого на 5-40% меньше глубины паза образца, при этом внутри этого паза установлен образец так, что его грани плотно сопряжены со сторонами паза опорного элемента, а плоскости грани образца, в которой выполнен паз и основания паза опорного элемента, совмещены.

4. Образец для испытаний на сдвиг по п.3 при скоростях деформации 10105 с-1, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен из материала как минимум в два раза большей прочности и жесткости, чем образец.

5. Способ испытания образца, выполненного по п.1 или 3, на сдвиг при скоростях деформации 10105 с-1, заключающийся в воздействии на противоположные грани образца ударником через входной и выходной передающие стержни со стороны паза и выступа, при этом исследование распределения пластической деформации образца осуществляют на участке плоской боковой поверхности образца в режиме реального времени, а конкретные размеры участка деформации, а именно размер Н, равный разнице ширины выступа и паза, определяют по формуле:

где ρρ, ρ1, ρ2 - соответственно плотности ударника, передающего стержня и образца,
Sp, S1, S2 - сечения ударника, передающего стержня и образца в месте, примыкающем к передающему стержню,
ср, с1, с2 - скорости звука, для продольной волны соответственно в ударнике, передающем стержне и образце,
ν0 - скорость ударника,
- задаваемая скорость деформации,
проводят инфракрасное сканирование деформированного участка образца, по полученному полю температур определяют степень локализации пластической деформации по формуле:

где Tmax - максимальная температура в деформационной области,
Т0 - температура до деформирования,
Н - ширина области деформирования,

где ρ2 - плотность исследуемого материала,
с - удельная теплоемкость материала,
τ - касательное напряжение,
определяемое по формуле

где E1 - модуль упругости входящего и выходящего стержней,
S1 - площадь сечения входящего и выходящего стержней,
εт(t) - деформация в прошедшем через образец сигнале, снимается с тензодатчика на выходящем стержне,
Sshear - площадь поверхности сдвига, определяемая по формуле
Sshear=L·B,
где L - размер, равный разнице длины образца и суммы высоты выступа и глубины паза;
В - ширина образца,
и по значению степени локализации судят о способности материала сопротивляться динамическим нагрузкам в области пластической деформации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. .

Изобретение относится к области обувного производства, а именно к исследовательскому приборному комплексу, предназначенному для определения зависимости жесткости каблука при взаимодействии его с опорной поверхностью, что имеет место в фазе переднего толчка при ходьбе.

Изобретение относится к обувной подотрасли легкой промышленности. .

Изобретение относится к механике грунтов. .

Изобретение относится к исследованиям механических свойств снега и может быть использовано для определения оптимального режима уборки снежных завалов. .

Изобретение относится к области строительных конструкций и может быть использовано при контроле качества деревянных строительных конструкций. .

Изобретение относится к устройству и способу определения прочности на сдвиг минеральной ваты. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к средствам контроля прочности стыкового соединения стержней. .

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания плоских ленточных кабелей на прочность. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам и устройствам для испытания на сдвиг, и может быть использовано при изготовлении многослойных панелей в самолетостроении, судостроении, строительстве и других отраслях промышленности. Сущность: неподвижные плиты соединяют между собой жестко, а на обе стороны подвижной плиты и на внутренние стороны неподвижных плит наносят клейкий слой равномерной толщины по всей площади нанесения, образуя гладкую поверхность. На торцы подвижной и неподвижных плит наносят метки для определения величины сдвига. Подвижную плиту устанавливают в пазы, обеспечивающие параллельность перемещения подвижной плиты относительно неподвижных. Регистрируют значение силы, соответствующей величине перемещения. Устройство состоит из двух неподвижных плит и подвижной плиты, расположенной симметрично относительно неподвижных с регулируемыми зазорами. Поверхности плит выполнены с заданной шероховатостью, обеспечивающей равномерную толщину клейкого слоя по всей поверхности нанесения. На подвижной и неподвижных плитах выполнены метки для определения величины сдвига и подвижная плита установлена в пазах с возможностью обеспечения параллельности перемещения подвижной плиты относительно неподвижных плит. Неподвижные плиты жестко соединены между собой. Технический результат: повышение достоверности проведения испытаний за счет повышения качества и точности проведения испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Установка содержит основание, установленный на нем барабан, резец для взаимодействия с образцом, закрепленный на барабане коаксиально последнему, держатель образца в виде обоймы, толкатель для взаимодействия с одним из торцов образца, упор для взаимодействия со вторым торцом образца и механизм перемещения толкателя, выполненный в виде пресса. Держатель образца, толкатель, упор и механизм перемещения толкателя установлены на поворотной платформе, ось поворота которой перпендикулярна оси вращения барабана. Технический результат: повышение объема получаемой информации путем обеспечения испытаний стержневых образцов материалов на послойный срез при действии осевой нагрузки с возможностью изменения ориентации плоскостей послойного среза относительно направления действия осевой нагрузки в ходе испытания. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения прочности растительных материалов (соломы, зерен злаков, отходов древесины и др.) в условиях сдвига с целью обоснованного расчета и конструирования измельчающего оборудования. Устройство содержит рабочие органы, нагружающее устройство с измерителем усилия сдвига. Рабочие органы выполнены в виде внешнего неподвижного и внутреннего подвижного цилиндров, сопряженных между собой по посадке с зазором и имеющих соосные радиальные отверстия одного диаметра для размещения испытуемых образцов. Диаметр сечений испытуемых образцов соответствует диаметру соосных радиальных отверстий, а их длина - суммарной толщине стенок внешнего неподвижного и внутреннего подвижного цилиндров, которые в свою очередь снабжены соответственно охватывающим и охватываемым вкладышами для фиксации испытуемых образцов. Технический результат: повышение достоверности результатов определения сдвиговой прочности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области физики материального (контактного) взаимодействия, а именно к способу определения угла φн внутреннего трения и удельного сцепления - сн материальной связной среды нарушенной структуры, воспринимающей давление свыше гравитационного. Способ определения физических параметров прочности нарушенной структуры материальной среды заключается в определении при лабораторном сдвиге образцов среды ненарушенной структуры в условиях компрессии угла φ=φстр внутреннего трения и удельного сцепления с=сстр среды ненарушенной структуры при построении графика Кулона-Мора τi=pi·tgφстр+сстр предельного состояния среды под давлением pi, где τi - напряжение сдвига среды под давлением сжатия pi. Для определения угла внутреннего трения среды с нарушенной структурой, образующейся при достижении под штампом давления, равного бытовому давлению рстр.б=рб=(γ·h-сстр)ctgφстр на отметке h массива ее естественного сложения, определяют угол θ=φстр+φн=arcsin[2sinφстр/(1+sin2φстр)]. Определяют угол внутреннего трения среды с нарушенной структурой по выражению φн=θ-φстр, а удельное сцепление материальной среды с нарушенной структурой определяют по зависимости с н = с с т р [ 2 − t g φ н t g φ с т р ] . Технический результат - получение связи физических параметров прочности φн и сн нагруженной материальной среды сверх природного гравитационного (бытового) давления с параметрами структурной прочности среды φстр и сстр.2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании процесса энергообмена в образцах горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для образца и захват для контробразца, гидравлический механизм взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для образца, гидравлический механизм взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для контробразца, источники давления, связанные с механизмами поджатия и сдвига, и механический аккумулятор энергии с пружиной, установленный между механизмом перемещения и захватом для контробразца. Механический аккумулятор энергии выполнен в виде направляющей, соединенной с захватом для контробразца, толкателя в виде полого цилиндра, размещенного на направляющей и соединенного с механизмом перемещения, при этом пружина размещена на направляющей между захватом для контробразца и толкателем и выполнена тарельчатой, тарелки уложены в группы, в каждой группе тарелки обращены друг к другу вогнутыми поверхностями. При этом количество тарелок с каждой стороны в каждой группе одинаковое, а в разных группах подобрано в соответствии с задаваемой характеристикой жесткости аккумулятора. Технический результат: увеличение объема информации при изучении процесса энергообмена в образцах горных пород за счет обеспечения исследований процесса энергообмена как при постоянной, так и при переменной характеристике жесткости аккумулятора энергии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания образцов строительных материалов на совместное действие усилий растяжения, среза и изгиба, и позволяет испытывать образцы материалов при различных комбинациях нагружения их усилиями растяжения, среза и изгиба в совокупности с разрывной машиной. Устройство содержит соосные захваты для крепления образца, дугообразные рычаги, соединенные с захватами, и платформы, опирающиеся на стенки захватов. Дугообразные рычаги, выполненные в виде коромысел с отверстиями, с помощью болтов соединены с захватами образца и с платформами, опирающимися на стенки захватов. Центры отверстий дугообразного рычага, соединенного с верхним захватом лежат на одной окружности с центрами отверстий рычага, соединенного с нижним захватом. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем нагружения образца не только до разрушения его усилием растяжения, среза или изгиба, но и до разрушения его совместным действием усилий растяжения, среза и изгиба при фиксированном соотношении между величиной усилия при растяжении, величиной усилия при срезе и величиной изгибающего момента. 7 ил.

Изобретение относится к методам определения механических характеристик клеевых соединений при интенсивных тепловых воздействиях. Сущность: осуществляют индукционный нагрев образца клеевого соединения до заданной температуры со скоростью 5-50°C/с и определяют искомые характеристики. Технический результат: повышение точности определения механических характеристик клеевого соединения. 4 ил.

Изобретение относится к физике материального контактного взаимодействия, конкретно к способу установления предельного состояния деформируемой сжимающей и растягивающей нагрузкой материальной среды. Сущность: по данным сдвига нагруженной ступенями нормального давления pi материальной среды на глубине h тангенциальной нагрузкой τi строят график зависимости τi=ƒ(pi). График линеаризируют прямой до пересечения с осью τi и осью pi, на оси τi устанавливают величину удельного сцепления структурированной среды с=сстр, на оси pi устанавливают величину противодавления связности среды -ре= -сстр·ctgφстр и определяют угол φ=φстр внутреннего трения структурированной среды. Закон Ш. Кулона τстр=pi·tgφстр+сстр устанавливают в интервале нормального давления -(ре)≤pi≤(+рб), где рб=(γстр·h-сстр)ctgφстр - гравитационное (бытовое) давление для структурированной среды с удельным весом γстр, при давлении pi>рб. Предельное состояние материальной среды рассматривают с нарушенной структурой и описывают зависимостью τн=рн·tgφн+сн, а предельное состояние материальной среды в общем виде описывают системой уравнений. Технический результат: возможность определения границ предельного состояния материальной связной среды с нарушенной структурной прочностью и установления закономерности предельного состояния связной среды за пределами ее структурной прочности и закона Ш. Кулона при давлениях pi свыше гравитационного (бытового) рб, т.е. pi>рб. 3 ил.,1 табл.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытаний материалов на сдвиг и кручение и может быть использовано в машиностроении. Устройство содержит нагружающий и опорный стержни, снабженные тензодатчиками, между которыми размещен образец. Устройство снабжено тремя последовательно перекрещивающимися под приблизительно прямым углом рычагами, в каждом из которых по центру перекрестия выполнено отверстие некруглой формы, причем в двух из них расположены противоположные концы опытного образца, а в третьем - средняя его часть. Концы образцов и средняя часть выполнены одинаковой формы и входят в отверстия рычагов с минимальными зазорами, при этом рычаги установлены так, что продольные оси симметрии рычагов по концам образца установлены в одной плоскости, а продольная ось симметрии среднего рычага расположена приблизительно перпендикулярно этой плоскости. Один конец каждого рычага контактирует с нагружающим стержнем, а другой - с опорным. Сущность способа: производят замер деформаций в падающем, отраженном и прошедшем импульсе деформаций на всем временном промежутке деформационного воздействия с помощью тензодатчиков, расположенных на стержнях, а затем деформацию сдвига в образце, максимальное касательное напряжение для образца и скорость деформации определяют по формулам. Технический результат: расширение возможностей устройства. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытанию материалов на сдвиг

Наверх