Способ определения пластичности металлов и сплавов

Изобретение относится к области механических испытаний и может быть использовано для исследования пластических свойств металлов и сплавов в зависимости от их напряженного состояния и, в частности, для определения поверхности пластичности материала в виде функции двух аргументов: показателя Лоде-Надаи и показателя «жесткости» напряженного состояния. Сущность: осуществляют изготовление образцов, проведение механических испытаний каждого из них до разрушения и определение по результатам испытаний значения показателей пластичности. Для проведения испытаний изготавливают партию плоских образцов с перемычкой, образованной пазами, направленными от боковых поверхностей образца к центру, причем угол наклона пазов каждого образца партии образцов по отношению к его вертикальной оси разный и находится в диапазоне от 0° до 180°. Проводят механические испытания каждого образца партии, по результатам которых определяют момент разрушения каждого образца, после чего проводят моделирование испытаний образцов в программе, основанной на методе конечных элементов, по которому определяют показатели пластичности образцов в момент их разрушения, определенный при механических испытаниях. Технический результат: разработка способа исследования пластичности металлов и сплавов, обладающего высокой точностью результатов, простого в осуществлении за счет сокращения номенклатуры специального испытательного оборудования, комплекта оснасток и специальных приспособлений, а также обладающего более высокими функциональными возможностями за счет обеспечения варьирования показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи в широких диапазонах. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

 

Изобретение относится к области механических испытаний и может быть использовано для исследования пластических свойств металлов и сплавов в зависимости от их напряженного состояния и, в частности, для определения поверхности пластичности материала в виде функции двух аргументов: показателя Лоде-Надаи и показателя «жесткости» напряженного состояния.

Известен способ определения пластичности материалов путем построения кривой предельной пластичности, включающий изготовление образцов, их испытание на пластичность путем сжатия до разрушения, причем для построения кривой предельной пластичности осаживают или прокатывают образцы с цилиндрической, выпуклой и вогнутообразной формой боковой поверхности и с различной степенью выпуклости и вогнутообразности, напряженно-деформированное состояние определяют на свободной поверхности в горизонтальной плоскости симметрии образцов, а кривую предельной пластичности строят по определенным коэффициентам приведенной функции (см. патент RU 2047414 С1).

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что, в соответствии с накопленными экспериментальными результатами, данный способ обладает узкими максимально возможными диапазонами варьирования показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи, соответственно равными: от -0,4 до -0,05 и от 0,6 до 1. Также необходимо отметить, что результаты определения пластичности по данному способу обладают невысокой точностью, вследствие принятия ряда упрощающих решение допущений: пренебрежение в теоретическом анализе силами трения между образцом и инструментом замена истинных значений главных деформаций образца аппроксимирующими функциями и т.д.

Известен способ определения прочностных свойств листового проката, заключающийся в том, что на вырубленный из листового проката образец наносят координатную сетку, образец и прижим для жесткого закрепления образца устанавливают в матрице с отверстием эллипсной формы и деформируют до появления утонения на образце, измеряют деформации образца и по нанесенным на поле графика величинам деформаций строят кривую диаграммы предельных деформаций, по которой судят о прочностных свойствах проката, причем блок, собранный из образца с прижимом и матрицы, устанавливают в контейнере, в котором на образце и на кромке прижима с перекрытием на 1,5-3,0 мм линии перехода прижима и образца размещают резиновую прокладку, а образец деформируют засыпанной в контейнер стальной дробью диаметром 0,5-1,5 мм с помощью пуансона в силовой установке, при этом изменение вида деформированного состояния достигают изменением размеров поперченного сечения отверстия матрицы: поперечное сечение отверстия имеет форму эллипса, в различных экспериментах варьируется величина малого диаметра эллипса при неизменном большем диаметре (см. патент RU 2134872 C1).

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что в данном способе испытания имеется возможность варьирования показателя жесткости напряженного состояния только в области от 0,333 до 0,667. Кроме того, применение данного способа требует наличия комплекта оснасток в виде матриц с прижимами, количество которых определяется числом экспериментально получаемых точек диаграммы пластичности, что усложняет процесс испытаний.

Известен способ исследования зависимости пластичности материала от показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи при помощи радиального выдавливания цилиндрического образца в щель переменной высоты, закон изменения которой определяется условием обеспечения постоянства показателя жесткости напряженного состояния в месте предполагаемого разрушения (боковая поверхность выдавливаемого фланца) на протяжении всего процесса.

Высота щели h в зависимости от входных размеров щели и обеспечиваемого показателя жесткости напряженного состояния η на боковой поверхности фланца определяется уравнением:

где h0 - начальная высота щели, мм;

ρ0 - начальный радиус щели, мм.

Как следует из представленного уравнения, данному способу испытания соответствует изменение показателя жесткости напряженного состояния в диапазоне от -0,577 до 0,577 (см. Калпин Ю.Г., Перфилов В.И., Петров П.А., Рябов В.А., Филиппов Ю.К. Сопротивление деформации и пластичность при обработке металлов давлением. М: МГТУ "МАМИ", 2007. С. 47-51).

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что выражение для определения высоты щели, обеспечивающей постоянство показателя жесткости напряженного состояния, обладает низкой точностью в результате принятия при его выводе допущений о незначительности скоростей сдвиговых деформаций и о независимости радиальных скоростей материальных частиц от осевой координаты, а при разрушении образца не на боковой поверхности выдавливаемого фланца способ и вовсе не работоспособен. Кроме того, применение данного способа требует наличия комплекта матриц, формообразующая поверхность которых изменяется по различным уравнениям, что усложняет его реализацию.

Техническим результатом изобретения является: разработка способа исследования пластичности металлов и сплавов, обладающего высокой точностью результатов, простого в осуществлении за счет сокращения номенклатуры специального испытательного оборудования, комплекта оснасток и специальных приспособлений, а также обладающего более высокими функциональными возможностями за счет обеспечения варьирования показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи в широких диапазонах.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе определения пластичности металлов и сплавов, включающем изготовление образцов, проведение механических испытаний каждого из них до разрушения и определение по результатам испытаний значения показателей пластичности, новым является то, что для проведения испытаний изготавливают партию плоских образцов с перемычкой, образованной пазами, направленными от боковых поверхностей образца к центру, причем угол наклона пазов каждого образца партии образцов по отношению к его вертикальной оси разный и находится в диапазоне от 0° до 180°, проводят механические испытания каждого образца партии, по результатам которых определяют момент разрушения каждого образца, после чего проводят моделирование испытаний образцов в программе, основанной на методе конечных элементов, по которому определяют показатели пластичности образцов в момент их разрушения, определенный при механических испытаниях, при этом в качестве механических испытаний партии образцов используют испытания на растяжение или на сжатие или на растяжение и сжатие.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими и табличными материалами, на которых:

- на фиг. 1 представлен образец для проведения испытаний, вид в плане;

- на фиг. 2 - место А по фиг. 1;

- на фиг. 3 - сечение Б-Б по фиг. 2;

- на фиг. 4 - схема нагружения образца при проведении испытаний;

- на фиг. 5 - комплект образцов для проведения серии испытаний;

- на фиг. 6 - экспериментально полученная поверхность пластичности сплава АМг6;

- в таблице 1 приведен план вычислительного эксперимента.

Заявленный способ определения пластичности металлов и сплавов основан на механических испытаниях партии изготовленных из них образцов.

Каждый образец имеет плоскую форму. Верхняя и нижняя (в плоскости чертежа) части образца могут иметь места (не показаны) для закрепления в испытательной машине. В центральной части образца пазами 1 образована перемычка 2. Пазы направлены от боковых поверхностей образца к его центральной части. Угол наклона пазов к продольной оси (α) каждого образца партии различен и находится в интервале от 0 до 180°. Наличие перемычки обеспечивает локализацию в ней деформации в процессе проведения испытаний образца. Для обеспечения появления трещины при разрушении образца при его испытаниях строго в центре перемычки, в ее центре осуществляют удаление с ее боковых граней, посредством выполнения пазов 3, одинакового объема материала. Это обеспечивает практически одинаковые условия разрушения для каждого образца партии.

Количество образцов в партии может быть различным и зависит от задач исследования: определение пластичности при определенных показателях жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи (для каждого определенного значения показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи на менее одного образца); определение пластичности в определенном диапазоне с заданным шагом изменения показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи (для каждого значения показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи из исследуемого диапазона с заданным шагом на менее одного образца); проведение исследования с учетом статистического характера пластичности (для каждого определенного значения показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи на менее пяти образцов) и т.д. Как правило, выбор количества образцов в партии не является сложной задачей для специалистов.

В зависимости от того, в каком диапазоне планируется исследовать пластичность, а также возможностей испытательного оборудования, образцы партии подвергают механическим испытаниям либо только на растяжение, либо только на сжатие, либо часть образцов партии подвергают испытаниям на растяжение, а часть - на сжатие.

В случае проведения испытаний на сжатие образцов при изменении угла наклона пазов от 0 до 90°, показатель жесткости напряженного состояния монотонно увеличивается от минимально возможного значения до отрицательной величины, близкой к нулю, а показатель Лоде-Надаи монотонно уменьшается от максимально возможного значения до положительной величины, близкой к нулю. В случае проведения испытаний на растяжение образцов при изменении угла наклона пазов от 0 до 90°, показатель жесткости напряженного состояния монотонно уменьшается от максимально возможного значения до положительной величины, близкой к нулю, а показатель Лоде-Надаи монотонно увеличивается от минимально возможного значения до отрицательной величины, близкой к нулю. Таким образом, в случае проведения испытаний двух видов образцов при изменении угла наклона пазов от 0 до 90° показатели жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи изменяются в диапазонах от минимально возможных до максимально возможных значений.

Очевидно, что при проведении механических испытаний на растяжение и на сжатие максимальный диапазон варьирования показателей достигается применением для каждого типа эксперимента партии образцов с углами наклона пазов от 0° до 90°. При применении экспериментов какого-то одного типа расширение диапазона изменения показателей достигается увеличением максимального угла наклона пазов до 180°, за счет чего в перемычке реализуется другой тип эксперимента, но в таком случае необходимо также увеличивать ширину образца, таким образом, чтоб происходила локализация деформации в перемычке между пазами.

Для реализации способа, в соответствии с задачами исследования, составляется матрица плана однофакторного эксперимента, в которой в качестве варьируемого параметра выступает угол наклона пазов образца, а результаты - показатели жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи и мера пластичности. Из исследуемого металла изготавливается необходимое количество образцов. Проводится серия экспериментов, направленная на определение моментов разрушения образцов и их воспроизведение в программе компьютерного моделирования, при помощи математической обработки результатов которого определяют параметры жесткости напряженного состояния, Лоде-Надаи и пластичности в момент разрушения, определенный экспериментально, соответствующие заданному углу наклона пропилов. Таким образом, получается соответствие между величиной пластичности и показателями жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи.

Применение способа исследования пластичности по результатам испытаний на растяжение и сжатие, либо только растяжение и либо только сжатие образцов с пазами, за счет изменения угла наклона пазов, позволяет и нагружения образца осевой силой , позволяет реализовывать в центре перемычки различные комбинации в различных пропорциях растягивающей, либо сжимающей и сдвигающей сил (см. фиг 4), соответственно равных:

Для реализации заявленного способа не требуется применение какой-либо оснастки, либо приспособлений, достаточно стандартных захватов испытательной машины.

Для увеличения точности результатов в заявленном способе предлагается при определении необходимых величин напряженно-деформированного состояния применять метод конечных элементов, реализованный во множестве современных коммерческих программ моделирования процессов. В общем случае любая задача обработки материалов давлением является замкнутой системой уравнений в частных производных. Аналитическими методами решение этой системы уравнений выполнить невозможно и в большинстве случаев приходится довольствоваться лишь приближенными решениями. Выход из сложившейся ситуации был найден в отказе от поиска решения во всех точках, заменив его решением в нескольких точках с дальнейшей аппроксимацией решения в область между точками. Тем самым упрощается задача, сводясь от системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных к системе линейных алгебраических уравнений большой размерности. В результате аналитическое решение заменяется численным. К численным методам решения относится и метод конечных элементов, позволяющий отказавшись от общего решения в виде аналитических зависимостей получать достаточно точные численные решения для конкретного случая.

Характеристики напряженно-деформированного состояния материала в месте разрушения образца определяются при помощи воспроизведения эксперимента по средствам компьютерного моделирования в программном продукте, основанном на методе конечных элементов.

Сущность заявленного изобретения будет более понятна из приведенного ниже примера. Пример.

В качестве примера реализации способа было проведено определение заявленным способом поверхности пластичности алюминиевого сплава АМгб ГОСТ 4784-97.

Для проведения экспериментов была изготовлена и подвергнута механическим испытаниям на растяжение партия из восьми образцов (см. фиг. 5), со следующими углами наклона пазов α: 0°, 60°, 65°, 75°, 90°, 95°, 110° и 115°.

Определение параметров напряженно-деформированного состояния материала образцов в процессе формоизменения было выполнено компьютерным моделированием экспериментов в программе DEFORM.

Выходными данными моделирования являлись параметры напряженно-деформированного состояния в месте возникновения разрушения (центр перемычки), необходимые для определения величин показателей напряженного состояния и вида напряженного состояния в процессе формоизменения. Места инициирования разрушения назначались в качестве трассируемых точек, в которых производилось определение выходных параметров, с записью в отдельный файл для последующей математической обработки. При обработке были определены средние величины показателей жесткости напряженного состояния ηФ и Лоде-Надаи χФ и степень деформации εP в момент разрушения (см. таблицу 1).

На основе полученных данных минимизацией суммы квадратов отклонения от экспериментальных данных были определены коэффициенты аппроксимирующей функции поверхности пластичности алюминиевого сплава АМгб (см. фиг. 6).

1. Способ определения пластичности металлов и сплавов, включающий изготовление образцов, проведение механических испытаний каждого из них до разрушения и определение по результатам испытаний значения показателей пластичности, отличающийся тем, что для проведения испытаний изготавливают партию плоских образцов с перемычкой, образованной пазами, направленными от боковых поверхностей образца к центру, причем угол наклона пазов каждого образца партии образцов по отношению к его вертикальной оси разный и находится в диапазоне от 0° до 180°, проводят механические испытания каждого образца партии, по результатам которых определяют момент разрушения каждого образца, после чего проводят моделирование испытаний образцов в программе, основанной на методе конечных элементов, по которому определяют показатели пластичности образцов в момент их разрушения, определенный при механических испытаниях.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве механических испытаний партии образцов используют испытания на растяжение.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве механических испытаний партии образцов используют испытания на сжатие.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве механических испытаний партии образцов используют испытания на растяжение и сжатие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прокатному и кузнечно-прессовому производству при исследовании напряженно-деформированного состояния металла в различных процессах пластического формоизменения.

Изобретение относится к листовой штамповке, в частности к исследованию механических свойств листовых материалов для оценки их штампуемости, а также для использования в CAD/CAE-системах при компьютерном моделировании и проектировании формоизменяющих операций листовой штамповки.

Изобретение относится к листовой штамповке, а в частности к исследованию механических свойств листовых материалов для оценки их штампуемости, а также для использования в CAD/CAE-системах при компьютерном моделировании и проектировании формоизменяющих операций листовой штамповки.

Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях плоской деформации.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях одноосного растяжения в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области материаловедения, в частности к способам определения в образцах после однократного ударного нагружения зон пластического деформирования под изломом, и может быть использовано для оценки изменения свойств в сталях вблизи развивающейся трещины, поэтапно или после разрушения образца, контроля причин разрушения изделия и при диагностике в технической экспертизе.

Изобретение относится к методам тепло-прочностных испытаний конструкционных материалов преимущественно при прогнозировании и оценке работоспособности необлучаемых конструктивных элементов в атомной технике.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, в частности, при изготовлении поковок коленчатых валов горячей объемной штамповкой.

Изобретение относится к листовой штамповке, частности к исследованию механических свойств листовых материалов для оценки их штампуемости, а также для использования в CAD/CAE-системах при компьютерном моделировании и проектировании формоизменяющих операций листовой штамповки. Сущность способа - осуществляют нанесение делительной сетки на заготовку из испытуемого листового материала, укладку заготовки в устройство, зажим края заготовки между матрицей и прижимом, формовку заготовки пуансоном до разрушения и построение точек на диаграмме предельных деформаций по результатам измерения делительной сетки после испытания. Из испытуемого листового материала отрезают заготовку с габаритными размерами, превышающими габаритные размеры имеющегося на прижиме рифта в плане. Под заготовку подкладывают технологическую прокладку таких же размеров, что и заготовка, из материала, показатели пластичности которого не ниже показателей пластичности испытуемой заготовки, а отверстие в технологической прокладке выполнено диаметром, меньшим диаметра пуансона. Контактирующие поверхности технологической прокладки и заготовки обезжиривают и между ними насыпают порошок типа канифоли. Перед формовкой между пуансоном и технологической прокладкой непосредственно над торцом пуансона внутри рифта в плане укладывают антифрикционную прокладку таких габаритных размеров, чтобы в процессе испытания технологическая прокладка касалась поверхности пуансона только через эту антифрикционную прокладку, при этом торец пуансона выполняют плоским с поднутрением и с закругленной по радиусу кромкой. На испытательной машине двойного действия с нижним приводом и двумя наружным и внутренним ползунами жесткий зажим края заготовки выполняют рифтом в плане по окружности, концентричной круглому контуру пуансона в плане, при ходе наружного ползуна вверх. Формовку заготовки до разрыва осуществляют дном вверх через антифрикционную прокладку и технологическую прокладку пуансоном при ходе внутреннего ползуна вверх. Технический результат: снижение трудоемкости, сроков и стоимости построения ДПД листовых материалов, сокращение времени и повышение качества проектирования технологических процессов и оснастки для листовой штамповки, получение экономии листового материала за счет сокращения процента брака при отладке технологических процессов, а также упрощение выбора листового материала и оборудования для листовой штамповки деталей. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения пластических свойств крепежных изделий таких, как болты, винты и шпильки. Сущность: полноразмерный образец изделия в виде болта, винта или шпильки растягивают соосным нагружением, проводят регистрацию значений деформации, по которым вычисляют значения характеристик и судят о пластических свойствах изделия. Нагружение образца осуществляют до максимальной нагрузки и прерывают испытание после ее достижения с последующим разгружением образца и фиксированием значения его абсолютного остаточного удлинения, а далее вычисляют относительное равномерное удлинение (δp). В качестве расчетного участка с разметкой используют непосредственно резьбу изделия. Технический результат: упрощение процесса испытания, обеспечение возможности определения особо важной характеристики пластичности - относительного равномерного удлинения (δp), а также повышения точности и достоверности измерения остаточной пластической деформации крепежного изделия после воздействия максимальной растягивающей осевой нагрузки или в зоне разрушения после его разрыва (при определении локализованного относительного удлинения - δлок). 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к способам определения силовых параметров при получении полых заготовок произвольной геометрии обработкой давлением в лабораторных условиях. Сущность: осуществляют закрытое обратное выдавливание «базовой» полости, представляющей собой цилиндрическую полость диаметром dп=10 мм с плоским дном, в цилиндрической заготовке диаметром D=20 мм и высотой Н=30 мм. Перед выдавливанием «базовой» полости с использованием метода координатных сеток определяют деформированное состояние для конкретной полой заготовки и по форме очага деформации устанавливают его высоту Нпл под торцом пуансона, формирующего конкретную полую заготовку, и параметр Sкп, характеризующий поверхность контакта деформируемой заготовки с деформирующим инструментом в очаге деформации, указанные параметры определяют и для «базовой» полости с использованием зависимостей Нпл/dп=1,6-1,4(dп/D) и Rпл/dп=2-0,32(D/dп), где Rпл - радиус границы очага деформации. Термомеханические параметры выдавливания «базовой» полости Т - температура испытаний, Sp - рабочий ход пуансона, Vd - скорость рабочего хода пуансона устанавливают из условий теплового Тп/Тз=idem, где Тп - температура пуансона, Тз - температура заготовки, деформационного Sp/Hпл=idem, скоростного Vd⋅η/Hпл⋅σs=idem, где η - вязкость материала заготовки, σs - напряжение текучести материала заготовки, подобия процессов выдавливания "базовой» полости и получения конкретно исследуемой полой заготовки. Само деформирующее усилие при получении конкретно исследуемой полой заготовки определяют из зависимости Рп/Рб=(Sкп)п/(Sкп)б, где Рп и Рб - соответственно усилия деформирования при получении конкретно изучаемой полой заготовки и при выдавливании «базовой» полости, (Sкп)п и (Sкп)б - соответственно поверхность контакта деформируемой заготовки с деформирующим инструментом в очаге деформации заготовки при получении конкретно изучаемой полой заготовки и при выдавливании «базовой» полости. Технический результат: повышение точности определения силовых параметров при получении полых заготовок произвольной геометрии обработкой давлением в лабораторных условиях на стандартном испытательном оборудовании усилием до 100 кН; снижение трудоемкости экспериментальных программ по определению силовых параметров при получении полых заготовок произвольной геометрии. 3 ил.

Изобретение относится к листовой штамповке, а в частности к исследованию механических свойств листовых материалов для оценки их штампуемости, а также для использования в CAD/CAE-системах при компьютерном моделировании и проектировании формоизменяющих операций листовой штамповки. Устройство содержит пуансон, матрицу и прижим, отличающееся тем, что на прижиме выполнен рифт треугольного поперечного сечения в плане по окружности, концентричной круглому контуру пуансона, торец которого выполняют плоским с поднутрением и с закругленной по радиусу кромкой, на матрице выполнено соответствующее углубление под этот рифт с учетом толщины испытуемого листового материала таким образом, чтобы в зажатом состоянии боковые поверхности рифта и заготовки плотно прилегали к друг другу с наличием зазора между заготовкой и плоскостью прижима, из которой выступает рифт, устройство содержит технологическую прокладку, размещенную под заготовкой с идентичными ей размерами из материала, показатели пластичности которого не ниже показателей пластичности испытуемой заготовки, технологическая прокладка содержит отверстие с диаметром, меньшим диаметру пуансона, между контактирующими обезжиренными поверхностями технологической прокладки и заготовки расположен порошок типа канифоль, между технологической прокладкой и пуансоном расположена антифрикционная прокладка, выполненная из полиэтилена или тефлона с нанесенным на ее верхнюю и нижнюю стороны смазочным материалом. Технический результат: снижение трудоемкости, сроков и стоимости построения ДПД листовых материалов, сокращение времени и повышение качества проектирования технологических процессов и оснастки для листовой штамповки, экономия листового материала, а также значительное упрощение выбора листового материала и оборудования для листовой штамповки деталей. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области технологических испытаний материалов, а именно к методам оценки деформируемости изделий, полученных селективным лазерным спеканием. Сущность: образцы подвергают деформации. За меру деформируемости берут отношение величины пластической деформации к величине, вызвавшей данную деформацию. Образцы подвергают деформации изгиба в инструментальном штампе, измеряют высоту криволинейного равнобедренного треугольника по внешней и внутренней стороне, определяют длину нейтрального слоя по следующей формуле. Технический результат: получение однозначного показателя деформируемости образцов после селективного лазерного спекания. 2 ил.

Изобретение относится к области механических испытаний и может быть использовано для исследования пластических свойств металлов и сплавов в зависимости от их напряженного состояния и, в частности, для определения поверхности пластичности материала в виде функции двух аргументов: показателя Лоде-Надаи и показателя «жесткости» напряженного состояния. Сущность: осуществляют изготовление образцов, проведение механических испытаний каждого из них до разрушения и определение по результатам испытаний значения показателей пластичности. Для проведения испытаний изготавливают партию плоских образцов с перемычкой, образованной пазами, направленными от боковых поверхностей образца к центру, причем угол наклона пазов каждого образца партии образцов по отношению к его вертикальной оси разный и находится в диапазоне от 0° до 180°. Проводят механические испытания каждого образца партии, по результатам которых определяют момент разрушения каждого образца, после чего проводят моделирование испытаний образцов в программе, основанной на методе конечных элементов, по которому определяют показатели пластичности образцов в момент их разрушения, определенный при механических испытаниях. Технический результат: разработка способа исследования пластичности металлов и сплавов, обладающего высокой точностью результатов, простого в осуществлении за счет сокращения номенклатуры специального испытательного оборудования, комплекта оснасток и специальных приспособлений, а также обладающего более высокими функциональными возможностями за счет обеспечения варьирования показателей жесткости напряженного состояния и Лоде-Надаи в широких диапазонах. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Наверх