Способ ударных испытаний материалов

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при ударном нагружении. Целью изобретения является повышение точности определения прочностных свойств материалов. Образец исследуемого материала испытывают по методу составного стержня Гопкинсона и подвергают нагружению последовательными ударными импульсами. Временной сдвиг между импульсами задают из условия нагружения образца последующим импульсом до прихода к образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов. Образец может модвергаться действию как продольных, так и скручивающих нагрузок. Повышение точности определения достигается за счет устранения влияния отраженных от свободных торцов стержней импульсов помех. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (5) }4 G О) N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3968762/25-28 (2?) 09.08.85 (46) 23.07.89. Бюл. )) - 27 (75) B.E..Костылева (53) 620.178.77(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1146578, кл. G 01 N 3/30, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1267208, кл. G 0) N 3/30, 1984. .(54) СПОСОБ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при ударном нагружении. Целью изобретения является повышение точности определения прочностных

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам исслецования прочностных свойств материалов при ударных нагрузках.

Целью изобретения является повышение точности определения прочностных свойств материалов.

Поставленная цель достигается за счет того, что при воздействии на образец последовательными ударными импульсами нагружение образца последующим импульсом осуществляют до воздействия на образец импульсов, отраженных от свободных торцов стержней, при предыдущем нагружении.

На фиг.1-5 изображены схемы испытаний образца по методу составного стержня Гопкинсона: на сжатие (фиг.l), на сжатие-кручение (фиг.25), а также схемы распространения нагружающих и отраженных импульсов.

„„Я0„„1495678 A 3

2 свойств материалов. Образец исследуемого материала испытывают по.методу составного стержня Гопкинсона и подвергают нагружению последовательными ударными импульсами. Временной сцвиг между импульсами задают из условия нагружения образца последующим импульсом до прихода к образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов. Образец может подвергаться действию как продольных, так и скручивающих нагрузок.

Повышение точности определения достигается эа счет устранения влияния отраженных от свободных торцов стержней импульсов помех ° 5 ил.

Способ заключается в следующем.

Образец 1 устанавливают между двумя стержнями 2 и 3 и подвергают последовательному нагружению ударными импульсами, прикладывая последую- © щий импульс после окончания деформирования образца предыдущим импульсом, при этом временной сдвиг между импульсами зацают иэ условия нагружения образца последующим импульсом до прихода к образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов.

П. р и м е р. Способ осуществляют при нагружении двумя послецовательными сжимающими импульсами (фиг.l).

Образец 1 устанавливают между двумя мерными стержнями 2 и 3. Импульс нагружения воспроиэводят при подрыве электродетонатора 4.

Нагружающий импульс Ь, (t) сжатия распространяется по мерному стержню 2

3 . 1495678 и в момент времени tf Lg/С,где 1,, С вЂ” соответственно длина и скорость звука в материале первого стержня, воздействует на образец 1. 13 заданный момент времени t g p (С „дб1, /С, принимая, что t О) подрывают электродетонатор 5, в результате чего по второму мерному стержню распространяется импульс (t) сжатия, который в момент времени t z =. t З„ + (Ly/Ñ ), где Ь, С вЂ” соответственно длина и скорость звука в материале второго стержня, воздействует на образец 1.

Прошедший через образец 1 импульс 15

4,„ (t) отражается от свободного торца второго мерного стержня 3 и в виде импульса b (t) помехи воздействуют на образец 1, позже воздействия на образец импульса Д (t) . Аналогич-20 ным образом могут быть осуществлены испытания при других видах нагружения, например на сжатие-кручение (фиг.2-5), импульсами 6„(t) 6 (t) сжатия при подрыве электродетонаторов 4 и 5 и скручивающими импульсами Q„,(t), 5 z(t) при подрыве электродетонаторов б и 7 в различной их комбинации.

При этом нагружающие импульсы

Q, (t), (С), „„(), () могут З0 быть приложены как к обоим мерным стержням, так и к одному стержню (фиг.4 и 5), .При испытаниях образцов материалов после воздействия первого нагружающе- 3g

ro импульса b„(t) может быть достигнуто как упругое, так и упругопластическое деформирование образца. После прохождения по образцу нагружающего импульса через время t < 2L /С на 40 образец воздействует отраженный имгульс 6 (t), который приводит к повторному деформированию образца с меньшей амплитудой вследствие потерь на отражение, преломление и рассеяние энергии в материале мерного стержня.

Воздействие на образец вторым нагружающим импульсом 4 (t), который приходит ранее отраженного, позволяет осуществить повторное испытание образца с заданными параметрами нагружения.

При этом в полной мере с минимальными погрешностями могут быть получены данные о поведении материалов при повторных и многократных нагрузках как упругих, так и упругопластических и исследованы такие эффекты, как, например, эффект Баушингера при скоростях деформации 10 -104 с .

Испытания могут быть проведены как при продольном нагружении, так и при последовательном нагружении продольными и крутящими нагрузками, например, когда предварительно деформированный сжатием или растяжением образец подвергается нагружению скручивающими импульсами.

Формула и з о б р е тенин

Способ ударных испытаний материалов, по которому образец испытуемого материала устанавливают между двумя стержнями и подвергают последовательному нагружению ударными импульсами, воздействуя последующим импульсом после окончания деформирования образца предыдущим импульсом, о т л и— ч а ю шийся тем„ что, с целью повышения точности, временной сдвиг между импульсами задают из услбвия нагружения образца последующим импульсом до прихода к. образцу отраженных от свободных торцов стержней импульсов, 1495678 е а1

4иа2

Leaf

1495678

Составитель В.Шехтер

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Редактор С.Пекарь

Заказ 4258/41 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101