Способ определения механических свойств металлов


 


Владельцы патента RU 2543673:

ООО "Специальные Стали и Сплавы" (RU)

Изобретение относится к области определения прочностных свойств металлов и их сплавов путем приложения растягивающих нагрузок к стандартным плоским или круглым образцам исследуемых металлов, геометрические размеры которых регламентируются ГОСТ 10006-80. Сущность: осуществляют осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации, и определение температуры испытания. Коэффициент динамической вязкости металлов и эффективную энергию разрушения определяют по формулам: для плоского и круглого образца, используя значения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения металлов при растяжении стандартных образцов, скорости деформации, при которой растягивается образец, модуля Юнга и скорости звука продольных волн в металле. Технический результат: возможность при исследовании конструкций из металла под действием реальных нагрузок и скоростей деформаций вплоть до разрушения основывать прогноз по эксплуатационной надежности выбранного материала на основании количественных оценок параметров (σb, σ02, δ5, έ, µ, А*). 3 табл.

 

Изобретение относится к области определения прочностных свойств металлов и их сплавов путем приложения растягивающих нагрузок к стандартным плоским или круглым образцам исследуемых металлов. Ресурсосберегающая стратегия по разработке новых материалов для различных отраслей промышленности, а также изготовление из них конструкций является важнейшим направлением в механике разрушения. Необходимо сегодня констатировать, что в мировой практике обоснование прочности и эксплуатационной надежности металлов при различных нагрузках основываются на использовании линейной, упругой механики разрушения.

Известно [1-2], что для металлов наиболее близка, с точки зрения физики твердого тела, модель вязкопластической среды, где свойства материала-металла характеризуются следующими параметрами (σ02, δ5, µ, έ), где µ - коэффициент динамической вязкости материала. Эта величина отражает количественную характеристику внутреннего трения материала при заданной скорости деформации έ и температуре испытаний. Соответственно σ02, δ5 - предел текучести и относительное удлинение при растяжении плоского или круглого стандартного образца до разрушения, согласно ГОСТ 10006-80.

Добавляя к рассматриваемой модели вязкопластической среды энергетический критерий разрушения [3], получим замкнутую систему уравнений [4], которая позволяет описать динамику деформирования плоского или круглого металлического образца при растяжении вплоть до разрушения. Здесь появляется еще один параметр характеристики материала А* - эффективная энергия динамического разрушения, размерность которого совпадает с размерностью параметра ударной вязкости Ак (ГОСТ 9454-78), но имеет принципиально другой физический смысл и не связан, например, с конфигурацией «надреза» в образце Шарпи или Менаже ([5], с. 165-166).

Известный способ определения ударной вязкости металлов (ГОСТ 9454-78) основан на фундаменте упругой механики твердого тела, где относительное удлинение δ5≤1%, что для пластичных металлов не приемлемо. Во-вторых, параметр Ак выражает скорее методологическую характеристику системы «образец-надрез-копер», чем характеристику материала. Это подтверждается, в частности, большим разбросом экспериментальных данных.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения механических свойств материала при растяжении плоских или круглых образцов при фиксированной скорости деформации и температуры испытаний (ГОСТ 10006-80, ГОСТ 1497-77).

Недостатком данного способа является малая информативность по эксплуатационной надежности металлов и прогнозированию сопротивления их к разрушению.

Целью изобретения является прогнозирование эксплуатационной надежности металлов и сопротивления их к разрушению за счет определения в схеме вязкопластической среды математических зависимостей [6-7]: коэффициента динамической вязкости материала µ и энергии разрушения А* от основных параметров σ02, δ5, µ, έ, полученных при испытаниях на растяжение плоских и круглых стандартных образцов согласно ГОСТ 10006-80, ГОСТ 1497-77.

Поставленная цель достигается тем, что коэффициент динамической вязкости металлов µ и эффективную энергию разрушения А* определяют по формулам: для плоского образца µ=(σb02)/2έ, A*=3cµδ5σ02/4Е и для круглого образца µ=(σb02)3έ, А*=3сµδ5σ02/Е.

Здесь σb, σ02, δ5 - соответственно предел прочности, предел текучести и относительное удлинение металлов при растяжении стандартных образцов. А также έ - скорость деформации, при которой растягивается образец, Е - модуль Юнга, с - скорость звука продольных волн в металле.

Таким образом, в дальнейшем предлагается при исследовании конструкций из металла под действием реальных нагрузок и скоростей деформаций вплоть до разрушения основывать прогноз по эксплуатационной надежности выбранного материала на основании количественных оценок параметров (σb, σ02, δ5, έ, µ, А*).

Принимая во внимание уже полученные решения математических моделей в схеме вязкопластической среды для основных конструктивных элементов: для плоского образца [6], круглого [7], цилиндра [8], шара [9], можно перейти к конкретным практическим расчетам для прогнозирования, например, оптимального материала для конкретной конструкции или изделия.

Первый пример. Рассмотрим данные ГОСТ 21945-76, где регламентируются механические свойства (σb, σ02, δ5, Ак) бесшовных горячекатанных труб из сплавов на основе титана при температуре +20°C плоских образцов (ГОСТ 10006-80), при скорости деформаций έ=0,25·10-2 1/с. Усредняя данные мехсвойств (табл. 3, ГОСТ 21945-76), в табл.1 представлены механические свойства основных титановых сплавов ПТ1М, ПТ7М, ПТ3В, ОТ4, 14, которые имеют широкое применение в судостроении и авиации. В табл. 1, на основании формул (1), представлены расчетные значения µ, А* для рассматриваемых титановых сплавов. В расчетах приняты следующие значения постоянных: модуль нормальной упругости Е-103 ГПа, скорость звука в титане с=3260 м/с, скорость деформации έ=0,25·10-2 1/с. Принимая во внимание, что коэффициент динамической вязкости µ является характеристикой внутреннего трения материала, а А* - есть работа, затрачиваемая при разрыве единицы сечения материала, который находится под нагрузкой вплоть до разрушения, отсюда следует, что при максимальных значениях µ, А*, рассматриваемые титановые сплавы имеют максимальное сопротивление к разрушению Как следует из данных табл. 1, из названных сплавов ПТ1М, ПТ7М, ПТ3В, ОТ4, 14 наибольшим сопротивлением к разрушению будет обладать конструкция, изготовленная из сплава ПТ7М. Из анализа данных табл. 1 относительно ударной вязкости Ак (образец Менаже) самая высокая величина Ак=0,88 МДж/м2 для сплава ПТ1М. На практике наиболее ответственные детали конструкции не из сплава ПТ1М (корпус подлодки из сплава ПТ3В, трубы для теплообменников, работающие на морских турбинах из сплавов ПТ7М и т.д.).

Второй пример. В качестве примера оценки броневой надежности конкретных сталей в табл. 2 представлены механические свойства отечественной броневой стали 30Х2Н2М1Ф-Ш при различных режимах отжига ([10], с. 252). Здесь указаны значения ударной вязкости Aк (KCU) при температуре испытаний +20°C и -40°C (ГОСТ9454-78), а механические свойства указаны при растяжении плоских образцов при έ=0,25·10-2 1/с, согласно ГОСТ 1497-77. Расчеты значений µ, А* по формуле (1) определяются для сталей: модуль Юнга Е=200 ГПа, скорость звука с=5050 м/с. Из данных табл. 2 следует перспективность броневой стали 30Х2Н2М1Ф-Ш при режиме отжига п.3, табл. 2.

Третий пример. Рассмотрим экспериментальные данные для броневых плит фирмы CLJ (Франция). В табл. 3 представлены основные марки и механические свойства ([10], с. 289), включая значения ударной вязкости Ак (KCV) при температуре испытания -40°C плоских образцов. Значения µ, А* в табл. 3 рассчитаны по формуле (1) при έ=0,25·10-2 1/с, Е=200 ГПа, с=5050 м/с. Из данных табл. 3 относительно µ, А* следует, что броневая сталь MAPS240 наиболее надежная к динамическим нагрузкам по сравнению с другими представленными сталями. Наиболее «проблемная» - MAPS300, у которой прочность при этом наиболее высокая. По одному значению Ак (KCV, KCU) невозможно спрогнозировать перспективность рассматриваемых материалов (см. табл. 1, 2, 3).

Таким образом, формулы позволяют оценить эксплуатационную надежность металлов при их испытании на растяжение стандартных образцов без надреза, что позволяет отказаться от испытаний образцов Шарпи, Менаже на ударную вязкость с помощью маятниковых копров. Принимая во внимание достаточную точность и трудоемкость при изготовлении образца 10×10×55 мм с (U, V)-образным надрезом глубиной 2 мм и радиусом надреза 1 мм с жесткими геометрическими допусками (см. ГОСТ 9454-78), цена при их изготовлении колеблется от 250 руб/шт. до 1300 руб/шт. в зависимости от материала образца (низкоуглеродистая сталь или высоколегированная сталь, сплав титана). На каждую плавку, чаще всего и на партию готовой продукции, регламентируются испытания на ударную вязкость. При этом отбираются по два-три образца, а для труб - с обеих сторон (см. ГОСТ 21945-76). Например, на одном только Челябинском трубопрокатном заводе (ОАО «ЧТПЗ») в испытательном центре и цеховых лабораториях изготавливают более 50000 образцов в год для определения ударной вязкости и примерно 85000 в год для определения механических свойств. В итоге тратится ~38,75 млн руб только на изготовление образцов с надрезом, а еще затраты на содержание оборудования и сами испытания, обработка результатов. И это только для одного предприятия, изготавливающего трубы и отводы для нефтегазовой промышленности и ВПК.

Таблица 1
Механические характеристики титановых сплавов (усредненные, согласно ГОСТ 21945-76 при +20°C) и расчетные данные коэффициента динамической вязкости µ и эффективной энергии динамического разрушения A*
Сплав титана σв (МПа) σ02(МПа) δ5(%) Ударная вязкость Aк (МДж/м2) µ ГПа·с A* ГДж/м2
1 ПТ1М 441 245 24 0,88 39,2 108
2 ПТ7М 578 372 18 0,78 41,2 129,7
3 ПТЗВ 710 519 10 0,64 38,3 114,7
4 ОТ4 784 637 10 0,34 29,4 88,0
5 14 980 784 8 0,40 39,0 115,0
Таблица 2
Механические свойства броневых сталей при различных режимах отжига
Сталь Режим отжига σв (МПа) σ02 (МПа) δ5 (%) A (KCU) при +20°C (МДж/м2) A (KCU) при -40°C (МДж/м2) µ (ГПа·с) А* (ГДж/м2)
аустенизация Изотермическая выдержка
1 3ОХ2Н2М1Ф-Ш 900°C, 3 ч 630°C, 100 ч 1380 1270 15,3 1,18 0,94 22 81,3
2 3ОХ2Н2М1Ф-Ш 900°C, 3 ч 650°C, 48 ч 1400 1300 13,8 1,03 0,95 20 68,2
3 3ОХ2Н2М1Ф-Ш 900°C, 3 ч 630°C, 100 ч 1300 1180 15,5 1,56 1,36 24 83,4
4 3ОХ2Н2М1Ф-Ш 850°C, 3 ч 650°C, 48 ч 1343 1227 15,3 1,36 1,14 23 82,0
Таблица 3
Основные марки и механические свойства броневых сталей фирмы GLJ (Франция)
Сталь σв (МПа) σ02 (МПа) δ5 (%) A (KCV) при -40°C(МДж/м2) µ (ГПа·с) A* (ГДж/м2)
1 MARS 190 1250 1150 14,0 0,60 20 61,2
2 MARS 240 1750 1350 13,0 0,40 80 267
3 MARS 270 1900 1500 10,5 0,30 80 228
4 MARS 300 2250 1700 7,0 0,15 11 24,9

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ильюшин А.А. Деформация вязкопластического тела. - Учен. зап. МГУ. Механика, Москва, 1940, вып.39, с.1-81.

2. Ишлинский А. Ю. Прикладные задачи механики. Кн.1. Механика вязкопластических и не вполне упругих тел. Москва, «Наука», 1986, 405 с.

3. Иванов А.Г. О природе катастрофических разрушений трубопроводов. - Докл. АН СССР, Москва, 1985, т.285, №2, с.257-259.

4. Сериков С. В. Исследование деформации и разрушения титановых сплавов методом моделирования. - Журнал Титан, Москва, 2006, №1, с.53-59.

5. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Изд. 3-е перераб. В двух частях. Часть вторая. Механические испытания. Москва, «Машиностроение», 1974, 308 с.

6. Сериков С.В. Двуосная неустановившаяся деформация прямолинейной полосы в схеме сжимаемой вязкопластической среды. - Журнал прикладной механики и технической физики. - Новосибирск, 1982, №6, с.123-133.

7. Сериков С.В. Неустановившаяся деформация круглого прутка в схеме сжимаемой вязкопластической среды. - Динамика сплошной среды, Новосибирск, Ин-т гидродинамики СО АН СССР, 1982, вып.55, с.79-89.

8. Сериков С.В. Оценка предельной деформации при разрушении металлических труб под действием интенсивных нагрузок. - Журнал прикладной механики и технической физики. - Новосибирск, 1987, №1, с.155-161.

9. Сериков С.В. Оценка осколкообразования при разрушении шаровой оболочки. - Журнал прикладной механики и технической физики. - Новосибирск, 1987, №3, с.125-132.

10. Гладышев С.А., Григорян В.А. Броневые стали. - Москва, Интермет Инжиниринг, 2010, 336 с.

11. ГОСТ 1497-77, ГОСТ 9454-78, ГОСТ 10006-80, ГОСТ 21945-76, Москва, Издательство стандартов.

Способ определения механических свойств металлов, включающий осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации, и температуры испытания, отличающийся тем, что, коэффициент динамической вязкости металлов µ и эффективную энергию разрушения А* определяют по формулам: для плоского образца µ=(σb02)/2έ, А*=3сµδ5σ02/4E и для круглого образца µ=(σb02)/3έ, А*=3µδ5σ02/E,
здесь σb, σ02, δ5 - соответственно предел прочности, предел текучести и относительное удлинение металлов при растяжении стандартных образцов, а также έ - скорость деформации, при которой растягивается образец, Е - модуль Юнга, с - скорость звука продольных волн в металле.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к механическим испытаниям на растяжение хрупких образцов из композиционных материалов и предназначено для авиастроения, судостроения, машиностроения, атомной энергетики.

Изобретение относится к области испытания материалов и может быть использовано для определения сопротивления протяженному вязкому разрушению высокопрочных трубных сталей класса прочности К65 и выше с ударной вязкостью более 2,5 МДж/м2.

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.

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических свойств материалов и изделий. Преимущественная область применения - исследование эксплутационных характеристик антисейсмических гидроамортизаторов атомных реакторов и другого оборудования АЭС.

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для использования при реставрации окклюзионной поверхности комбинированных зубных протезов любой протяженности, поврежденной при частичных сколах керамического облицовочного покрытия.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность при постоянной и переменной нагрузках при комнатной и повышенной температурах и может быть применена в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к области исследования, а именно измерения механических свойств твердых материалов, например твердых геологических пород в условиях гидростатического давления, и может быть использовано для оценки их качества, а именно их прочности и модуля упругости при сжатии.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к машинам для механических испытаний растяжением, например геосинтетических материалов для дорожных покрытий и т.д., и может применяться в соответствующих областях техники.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к нагружающим механизмам установок для испытания образцов материалов на ползучесть и длительную прочность при комнатной температуре, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания строительных материалов на прочность, и может быть использовано при определении прочностных характеристик строительных материалов с получением нисходящей ветви диаграммы растяжения. Сущность: осуществляют деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение полной диаграммы растяжения. Испытываемый образец растягивают, перераспределяя действующее на него усилие между упругими элементами, взаимодействующими с рычагом, замеряют деформации в упругих элементах компенсатора и нагружающего устройства, по которым определяют фактическое усилие, действующее на образец в процессе испытания. Технический результат: упрощение, повышение точности и информативности испытания. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний. На каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения, при этом площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами, каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Оба объекта одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов, перекинутых через ролики, вращающиеся без трения вокруг неподвижно закрепленных осей, связывают между собой. На ролике устанавливают стрелочный индикатор. Другие одноименные концы объектов с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к подвижной жесткой легкой траверсе. Объекты крепят так, что при нагружении они и линия действия приложенной к этой траверсе нагрузки располагаются вдоль параллельных прямых. Посередине между точками крепления образцов к траверсе предусмотрена зона приложения нагрузки. О достижении предела линейности механических свойств материала судят по величине угла поворота стрелочного индикатора. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов. Сущность: испытывают одновременно два объекта испытаний, причем на каждый объект действует нагрузка одной и той же величины. Разные объекты имеют разную длину и площадь сечения. Площадь сечения объекта прямо пропорциональна его длине. Один объект представляет собой образец, площадь сечения которого So, длина Lo, а другой объект представляет собой два рядом расположенных образца, нагружаемых одновременно одинаковыми силами. Каждый из этих двух образцов имеет площадь сечения So, длину 2×Lo. Два объекта испытаний одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов закрепляют на жесткой неподвижной станине, а другими одноименными концами с помощью гибких, но жестких на растяжение элементов крепят к легкой подвижной жесткой траверсе. Расстояние между точками крепления соответствующих гибких элементов к жесткой станине и между точками крепления соответствующих гибких элементов к легкой подвижной жесткой траверсе одинаково. Посередине между точками крепления соответствующих гибких элементов к этой подвижной траверсе расположена точка приложения внешней нагрузки. О том, что при нагружении достигнут предел линейности механических свойств материалов судят по величине угла поворота легкой подвижной траверсы, с помощью которой передают нагрузку на объекты испытаний. Технический результат: облегчение процедуры поддержания пропорциональности нагрузок, действующих на два разных образца для каждого момента времени, отсчитываемого от начала процесса. 1 табл. 1 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 способу изготовления плоских образцов из высокоэластичных полимеров и других материалов, способных испытывать большие деформации в результате нагрузки, для проведения экспериментов на двухосное растяжение. Сущность: осуществляют выкраивание крестообразного образца из плоской пластины с заданной рабочей зоной и рукавами, равномерно разрезанными на тяги, передающими нагрузку, прикрепляемыми одним концом к рабочей зоне, а другим - к захватам испытательной машины. Тяги закрепляют в захватах веерообразно, при этом внутри рукава тяги в захватах располагают равномерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Технический результат: уменьшение искажения полей деформации и напряжений в исследуемой области за счет веерного расположения тяг в захватах испытательной машины, а также создание однородного поля напряжений и деформаций в рабочей области. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Решение относится к механическим испытаниям, предназначенным для определения характеристик металла, проявляемых в технологических операциях холодной обработки давлением. Предложено испытание проводить на специально изготовленном образце в виде круглого диска, который многократно прокатывается в валках лабораторного стана, после каждой прокатки измеряют длину осей полученного эллипса, находят по формулам логарифмические относительные деформации вдоль и поперек направления прокатки, и интенсивность деформации, а также измеряют твердость, в результате аппроксимации графической зависимости между интенсивностью деформации εi и твердостью HV находят выражение H V = N ε i n , в котором численное значение показателя степени при аргументе отражает восприимчивость испытуемого металла к наклепу. Технический результат - определение восприимчивости металла к наклепу в технологических операциях давлением, характеризующихся неограниченно большими деформациями. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области «Физики контактного взаимодействия» материальной среды в предельном состоянии. Сущность изобретения состоит в том, что предельное состояние исследуемой среды определяют по зависимости τ с р к = p с р к t g φ ° + с ,    где τ с р к и p с р к - значения тангенциального главного напряжения ( τ с р к = σ I = σ I I ) и давления, соответствующего главному напряжению растяжения-сжатия ( σ I I I = p с р к ) среды, в условиях компрессионного сжатия образца среды, а значения нормального давления и нормальных тангенциальных напряжений сдвига среды определяют как: 1) в условиях одноосного деформирования , - при выходе линий сдвига на боковую поверхность образца и - под подошвой штампа; 2) при деформировании поверхности полупространства , - при выходе линий сдвига на поверхность полупространства и - под подошвой штампа; 3) при деформации штампом дна вертикальной выработки , - при выходе линий сдвига из стенок выработки и - под подошвой штампа, где рб=(γстрh-cстр)ctgφстр (кг/см2) - бытовое гравитационное давление; 4) при деформации среды в замкнутом массиве , - при выходе линий сдвига в полость над штампом и - под подошвой штампа. Технический результат - обеспечение возможности определения нормального давления и нормальных тангенциальных напряжений сдвига среды в условиях одноосного деформирования, при деформировании поверхности полупространства, при деформации штампом дна вертикальной выработки, .при деформации штампом дна вертикальной выработки и при деформации штампом дна вертикальной выработки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для оценки деформативности соединений в изделиях из импрегнированной ткани, подвергаемых двухосному напряжению неразрушающими нагрузками с целью определения деформативных характеристик пневматической конструкции в целом. Образец для испытания соединений импрегнированной ткани включает соединение двух Т-образных деталей, расположенное по оси образца в одном из двух взаимоперпендикулярных направлений. Способ испытания образца соединений импрегнированной ткани, осуществляемый с возможностью учета соединения при оценке напряженно-деформированного состояния опытного образца, вызванного двухосным растяжением, за счет корректировки прикладываемых к образцу усилий из условия обеспечения идентичности его напряженного состояния состоянию образца без соединения. Изобретение обеспечивает сохранение в последующем заданной формы изделия, подвергаемого испытанию. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов материалов на консольный изгиб, кручение, растяжение, сжатие, а также на сложное сопротивление и может быть применено в учебной лаборатории. Устройство содержит основание, закрепленный на нем пассивный захват с испытуемым образцом, вал с активным захватом образца, закрепленный на валу с помощью шпонки шкив с грузом и тягой и рычаг с прикрепленными двумя тягами. На валу установлены радиальный шариковый однорядный подшипник, обхватываемый кольцом, грузы, прикрепленные к кольцу, второй груз, прикрепленный к шкиву, прикрепленный к валу круг с вырезом вдоль диаметра как единое целое с валом и прикрепленный к кругу груз. Рычаг имеет две продольные прорези и обе тяги, прикрепленные к его одному концу с разных сторон, стержень с двумя гайками, соединяющий круг с рычагом, болт, соединяющий стержень с гайкой, и винты, соединяющие эту гайку с рычагом. Пять грузов прикреплены через тяги и блоки. Технический результат: более широкий диапазон исследования прочности образцов материалов, а именно испытание образцов материалов не только на кручение, растяжение, сжатие, на совместное кручение с сжатием, на совместное кручение с растяжением, но и на консольный изгиб и сложное сопротивление. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций. Сущность: отслеживается разница между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, осуществляется контроль нагрузки на образец и своевременное ее снижение таким образом, что напряжения в сечении образца остаются постоянными до начала разрушения образца. Устройство содержит резервуар, заполненный агрессивным раствором, раму силовой установки, подвижную и неподвижную траверсы с цилиндрическими шарнирами для реализации сосредоточенного нагружения на железобетонный образец. В качестве нагрузочного устройства использована рычажная система с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце. Технический результат: возможность экспериментально определять градиент изменения длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца с использованием более усовершенствованной по сравнению с прототипом модели испытательного стенда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх