Способ определения вязкости разрушения материала

 

Союз Советских

Соцмапметмчеснмн

Республик

O Il И С А Н И Е (и)945726

ИЭОа итин Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сана-ву(22)Заявлено 22.07.80 (21) 2966151/25-28 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 23.07.82. Бюллетень Рй 27 (Sl jN. Кл.

G 01 N 3/00

G 01 Й 3/30

9Ьоударствснный комнтвт

СССР ва делом нзобретеннй и отнрытнЯ (53) УДК620. 171 .2 (088. 8) Дата опубликования описания 25. 07 82 (72) Авторы изобретения

Г. В. Степанов и В. А. Иаковей

Институт проблем прочности АН Украинской ССР (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к способам определения вязкости разрушения материала при статическом и динамическом нагружении.

Наиболее близким к изобретению по технической оущности является способ определения вязкости разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающийся в том, что одинаковые образцы с надрезом и с наведенной на вершины надреза усталостной трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообраэования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования расчитывают вязкость разрушения.

В известном способе образец с трещиной нагревают на испытательной машине, которая обеспечивает скорость

2 подвижного захвата 254 мм/с, регистрируют сигналы эт датчика смещения, динамометра и тензорезистора, наклеенного на образце, по которым определяют нагрузку в момент страгивания трещины. После разрушения образца по нагрузке и средней длине трещины, измеренной по излому на одной из половинок образца, рассчитывают вяз» с кость разрушения. При этом датчик сме» щения установлен на лицевой стороне образца, а тенэорезистор - на его задней стороне, и используется для контроля датчика смещения и получения сведений о скорости нагружения. При значениях скорости нагружения

K < 4 - 104 кг/мм3 с сигналы совпадают по фазе, что служит подтверждением правильности измерений динамометром нагрузки на образец без искажающего влияния эффектов инерции (1).

Недостатком известного способа является то, что с увеличением скорости нагружения при К > 4к, 3 9.45726

r 1Î+ кг/ммЗИ с инерция искажает измеряемую нагрузку и это снижает точ" ность определения величины вязкости разрушения при динамическом нагружении.

Цель изобретения - повышение точ» ности определения вязкости разрушения при динамическом наг ружении.

Указанная цель достигается тем, что. в способе определения вязкости 1о разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающемся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной из вершины трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообраэования рассчитывают вяэ- 2в кость разрушения, измеряют упругую деформацию .на поверхности образца на расстоянии l« iC от вершины треО щины, где С - время на растания на грузки до страгивания трещины при динами- д5 ческом нагружении; С вЂ” скорость распространения упругих волн в материале образца, а нагрузку Р страгивания трещины при динамическом нагружении находят из соотношения 30 где Рс - нагрузка страгивания трещи35 ны при статическом нагружении; м Š— упругие деформации соответственйо при статическом и динамичес-. ком нагружении.

Способ осуществляют следующим об40 разом.

Изготовляют два одинаковых образца с надрезом для испытания на вязкость разрушения, например образцы с надрезом для внецентренного растяжения. Из вершин (надрезов цикли45 ческим нагружением образцов наводят усталостные трещины и в вершинах трещин устанавливают датчики страгивания трещины. Затем расчитывают для заданного материала расстояние 1 установки датчиков деформации. При этом используют скорость Со распростанения упругих волн в испытуемом материале и величину

После установки датчиков деформации 1 на расстоянии 1<с ССО от вершины трещин образцы испытывают последовательно. Сначала испытывают статически образец с записью диаграммы, усилие нагружения " длина трещины, и по диаграмме для момента, соответствующего страгиванию трещины, определяют усилие Р старигивания трещины и вязкость разрушения при статическом нагружении. В процессе статистического испытания измеряют также деформацию в момент страгивания трещины по сигналу от датчика страгивания трещины.

При динамическом испытании другого образца регистрируют деформацию

, в момент страгивания его трещины по сигналу от его датчика страгивания трещины.

Нагрузку Р страгивания трещины при динамическом нагружении находят из соотношения

А с

Е с на основании подобия полей направле.ч ний и деформаций при статическом и динамическом нагружении.

Способ позволяет повысить точность определения вязкости разрушения при динамическом нагружении за счет уточнения усилия страгивания трещины и исключения из рассмотрения инерцион". ности испытательного устройства.

Формула изобретения

Способ определения вязкости разрушения материала Ьри статическом и динамическом нагружении, заключающийся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной иэ вершины надреза усталостной трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования рассчитывают вязкость разрушения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения вязкости разрушения при динамическом нагружении, измеряют упругую деформацию образца на расстоянии E(< >i С > от вершины трещины, где Т - время нарастания нагрузки до страгивания трещины при динамическом нагружении;

5 945726

Со - скорость распространения упругих Я М Я-..- упругие деформации соответС волн в материале образца, а нагрузку ственно при статическом и

Р страгивайия трещины при динами динамическом нагружении. ческом нагружении находят из соотно- Источники информации, шеи ия в принятые во внимание при экспертизе

РА-Рс аА, 1. Буа А. Испытания на динамичес"

C кую вязкость разрушения стали где Р " нагрузка страгивания тре- - А-302В.-В кн.: Ударные испытания щины при статическом нагру- металлов. И., Мир", 1973, с. 257жении; 27б (прототип).

Составитель И. Кузьмин

Редактор Н. Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор Г. Orap

Заказ 5319/61 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 035 Иосква Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

«lkkaka» l. 8

) 35

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