Способ испытания материала на ударное сжатие

 

Союз Советски к

Социалистические республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((»903743 (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 06. 79 (21) 2777189/25-28 с присоединением заявки At (5t)M. Кл.

G 0I и 3/30

3Ъвудврствевы11 квинтет

CCCP ае ашеы изобретения и етерытвв (23) Приоритет—

Опубликовано 07 02 ° 82. Бюллетень М 5

Дата опубликования Описания 07. 02 82 (53) УДК 620. 178., 73 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. B. Степанов и В. В.Астанин

Институт проблем прочности АН Украинской С P (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА УДАРНОЕ

СЖАТИЕ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к способам испытания материала на ударное сжатие.

Известен способ испытания на ударное сжатие, заключающийся в том,что по торцу цилиндрического образца наносят удар, регистрируют распространение упругих волн сжатия по образцу и по нему судят о напряжениях в образце (1 ).

Недостатком известного способа является то, что при таком испытании реализуется только одноосное напряженное состояние.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ испытания материала на ударное сжатие, заключающийся в том,что по пластинчатому образцу наносят плоский удар и измеряют нагрузку на образец с помощью динамометра, по величине которой определяют напря. жение в образце. В известном способе нагружению подвергают сплошной пластинчатый образец $2 ).

Недостатком известного способа является невозможность испытания в условиях плоской деформации.

Цель изобретения — проведение испытания на сжатие в условиях плоской деформации.

Указанная цель достигается тем, что используют образец с равномерно

t0. расположенными переменными сквозными прорезями, размеры которых выбирают из условий

g77S «Ь и 5 <(ct/2ю, т5 где с — длина прорези;

S — толщина пластины;

Ь вЂ” ширина перемычки между про резями; с — скорость звука в материале образца; время от начала нагружения до момента определения напряжения н образце, где R — - длина прорези;

5 — толщина пластины;

b — ширина перемычки между прорезями; с — скорость звука в материале образца; — время от начала нагруження до момента определения напряжения в образце, а нагрузку на образец измеряют в центре средней перемычки.

3 903743 а нагрузку на образец измеряют в центре средней перемычки, На фиг.1 изображен образец для испытания, а на фиг.2 " схема испытания. $

Способ осуществляют следующим образом.

Используют пластинчатый образец, например, в виде круглой пластинки толщиной S. В образце 1 выполняют 16 равномерно расположенные с шагом h параллельные сквозные прорези 2, между прорезями образуются перемыч-, ки 3 длиной Й и шириной Ь,, Образец устанавливают на динамометр, пред- 1$ ставляющий собой сборку из двух стальных пластин 4, между которыми располагают датчик 5, например диэлектрический. Иагружение образца осуществляют ударом плоского бойка щ

6, например, на пневмопороховай установке. Узкая полоса перемычек при этом деформируется в условиях плоской деформации. Ширйна перемычки

3 выбирается из условия, что усилие 3$ деформирования образца не вызывает заметной пластической деформации у поверхности контакта с бойком 6.и динамометром. Шаг h выбирается из условия сохранения зазора между пе- 3© ремычками 3 при их деформиревании (например, при деформации 50Х ширина увеличивается на 507, и, следовательно, 7 1,5 13).

Деформирование образца сопровож3$ дается распространением волны по бойку 6 и динамометру. На удалении от поверхности контакта динамометра с образцом, равном примерно шагу h, волна в динамометре близка к плоской. Однородное напряженно-дефор, мированное состояние в образце устанавливается в результате многократного пробега волн напряжений по высоте образца, т.е. усилие деформиро4$ вания динамометра будет соответствовать усилию деформирования образца только после многократного пробега волны, отсюда для точного определения давления в момент времени t,соответствующий времени регистрации

$9 сигнала с датчика, необходимо вь1полнение условия Ь ((СЦЯ . Кроме этого, из условия устранения искажающего влияния эффектов радиальной инерции, ширина перемычек 3 выбирается примерно равной ее высоте b - S.

Величину давления P измеряют в центре средней перемычки 3. По измеренной величине давления P в динамометре при прохождении плоской волны напряжение Q образца определяют иэ соотношения ph =b Q, откуда б = ph/b

Способ испытания материалов на ударное сжатие позволяет проводить высокоскоростные испытания материалов на сжатие в условиях плоской деформации образца, а также повышает точность определения напряжения за счет обоснованного выбора размеров образца.

Формула изобретения

Способ испытания материала на ударное сжатие, заключающийся в том, что по пластинчатому образцу наносят плоский удар и с помощью динамометра измеряют нагрузку на образец, по величине которой определяют напряжение в образце,отличающийся тем, что, с целью проведения испытания на сжатие в условиях плоской деформации, используют образец с равномерно расположенными параллельными сквозными прорезями, размеры которых выбирают из условий

f» S «b н S «ct/2, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Дейвис P.N. Волны напряжений в твердых телах. М., ИИЛ, 1961, с.50.

2. Там же, с. 20, 34-37 (прототип) 903743

Составитель М.Кузьмин

Редактор А.Шандор Техред Т. Маточка Корректор С. Шекмар

Заказ )О1/24 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4