Способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции

 

О Il И С А Н И Е (111938075

ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Сек1иапистичвскив

Республик (51) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 10.05.79 (21) 2765269/25-28 (51)Щ. т(л. с присоединением заявки М (23) П риоритет

G 01 N 3/00 фкударетеала4 кемвтет

СССР во делам кзееретенк1 л еткрытвВ

ОпУбликовано 23.06,82. Бюллетень Р6 23

Дата опубликования описания 25.06.82 (5З) УЙК 620.163.. 33 (088. 8) Ф

Ъ t

A.Â. Слободин

1

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки„", и эксплуатации нефтепромысловых труб "ВНИИТнефть (72) Автор изобретения (21) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ

ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ МАТЕРИАЛА

КОНСТРУКЦИИ!

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции.

Известен способ испытания на со5 противление хрупкому разрушению мате. риала конструкции, заключающийся в том, что в элементе.конструкции в центральной его части выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению. Известным способом испытывают элементы конструкции, имеющие симметричное сечение и характеризующиеся постоянной толщиной 1.1 1.

Недостатком известного способа яв- го ляется невозможность опредвления сопротивления хрупкому разрушению материала конструкций в виде несимметричных оболочек и раэностенных сосудов.

Цель изобретения - расширение номенклатуры испытуемых конструкций путем обеспечения возможности испытания несимметричных оболочек и раэностенных сосудов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции, заключающемуся в в том, что в элементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообраэования, по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению, выполняют по крайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузки выбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов.

На фиг. l изображена схема нагружения полого элемента конструкции, 3 938О имеющего симметричный участок А-Б; На фиг. 2 - то же, элемента конструкции с криволинейной поверхностью при наличии нескольких консолей, образованных надрезами; на фиг. 3 - то же, коробчатого элемента конструкции с несколькими вырезами.

Способ осуществляется следующим образом.

В элементе конструкции выполняют 10 надрезы с его торца таким образом, чтобы образовались консоли 1 и 2, Из вершин надрезов наводят усталостные трещины 3, ориентируя их в заданном направлении. После этого к консолям 1 is и 2 прикладывают нагрузки или результирующую нагрузку P. С помощью указанных нагрузок в окрестностях вершин трещин обеспечивают требуемое при ис пытании соотношение напряжений, учи- рр тывающее ориентацию трещин и соотношение толщин стенок элемента конструкции.

Кроме сосредоточенной нагрузки могут быть приложены и распредвлен- 2s ные нагрузки, например, при испытании изделий с полостями их нагружают внутренним давлением, обеспечивая заданное соотношение напряжений в вершинах каждой из трещин. Нагрузку уве- в личивают до момента страгивания одной или нескольких трещин, в этот момент регистрируют нагрузку и длины трещин и по ним судят о сопротивлении хрупкому разрушению.

Наибольший практический интерес представляют места в изделии, наиболее опасные с точки зрения зарождения и развития трещин - это всевозможные концентраторы напряжений, галтели, выточки, различные дефекты, исходные трещины. Поэтому, как правило, трещины направляют вдоль наиболее вероятной траектории их распространения в процессе эксплуатации, которая находится в области действия максимальных напряжений. . Как правило, при нагружении стра" гивается одна из трещин, поэтому после первого испытания для получения

50 более полной информации о сопротивлении хрупкому разрушению элемента конструкции и повышения точности определения указанных характеристик, вновь

75 проводят испытание, при котором создают растягивающие напряжения у вершин нестронувшихся трещин путем приложения к консолям другой результирующей нагрузки. После страгивания всех трещин в исследуемых частях элемента конструкции возможно вновь нарастить трещины до определенных размеров, после чего возможно повторение испытаний по описанной методике. Испытания можно проводить до тех пор, пока трещины не распространяются на всю длину изделия.

При проведении повторных испытаний целесообразно для упрощения расчетов характеристик разрушения нестронувшиеся при предыдущем нагружении трещины вырастить до размера наибольшей из .стронувшихся трещин, после еro производить нагружение.

Способ позволяет проводить испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала элементов конструкций, имеющих несимметричные участки и характеризующихся разностенностью.

Формула изобретения

Способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции, заключающийся в том, что в элементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры испытуемых конструкций, выполняют по крайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузки выбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. Под ред. Q.Н. Работнова, М., "Мир", 1972, с. 245-271 (прототип).