Способ определения коэффициента пуассона

 

Изобретение относится к способам измерения прочностных характеристик материалов , преимущественно к измерению деформации материалов. Изобретение позволяет повысить точность способа за счет того, что устанавливают датчик измерения деформации на исследуемом образце под таким углом а. . к линии действия периодической нагрузки растяжения или сжатия, при которой показания датчика измерения деформаций равны нулю, измеряют этот угол а и вычисляют коэффициент Пуассона / по формуле ,и стд2«. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ф1) (51)5 G 01 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887708/28 (22) 05,12.90 (46) 23.09.92. Бюл, N 35 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт "ВНИПИэнергопром" (72) О.П.Максимов и Б.Н.Громов (56) Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М,: Наука, 1970, с.512 — 516, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА

Изобретение относится к способам измерения прочностных характеристик материалов, преимущественно к измерению деформации материалов, Известен способ определения коэффициента Пуассона как результат деления относительной поперечной деформации к относительной продольной деформации образца, подвергаемого напряжению растяжения — сжатия, деформация при этом замеряется тензометром (1).

Однако способ имеет следующие недостатки: для определения коэффициента Пуассона необходимо замер деформации производить как минимум два раза последовательно(один раз в поперечном направлении и один — в продольном, что соответственно увеличит погрешность.

Из известных способов определения коэффициента Пуассона наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения деформаций с помощью тензорезисторов, (57) Изобретение относится к способам измерения прочностных характеристик материалов, преимущественно к измерению деформации материалов. Изобретение позволяет повысить точность способа за счет того, что устанавливают датчик измерения деформации на исследуемом образце под таким углом G к линии действия периодической нагрузки растяжения или сжатия, при которой показания датчика измерения деформаций равны нулю, измеряют этот угол а и вычисляют коэффициент Пуассона ,и по формуле,и = erg а. 1 ил.

2 наклеиваемых на образец в продольном и (/) поперечном направлениях, В этом способе также при определении коэффициента Пуассона будут сказываться ф погрешности замеров, деформаций в продольном и поперечном направлении двумя разными тензорезисторами, измеряющими различные характеристики, и точность из- I4 мерения (2). a+i

Наиболее существенным недостатком (Д этого способа являются невысокая точность Q) определения коэффициента Пуассона, а также высокие требования к точности заме-, Со ров и качеству наклейки тейзорезисторов и ! ненадежности их работы при повышенных температурах и влажности, Целью настоящего изобретения является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения коэффициента Пуассона материала образца, заключающемся в том, что на образец устанавливают датчик измерения деформаций, прикладывают к образцу нагрузку растяжения и сжатия и

176386В фиксируют, показания датчика до и после приложения нагрузки, после установки датчика поворачивают его поочередно на разные углы между осью датчика к линии действия нагрузки, сравнивают результаты измерений, выявляют угол а, при котором деформация материала образца равна нулю, и определяют коэффициент Пуассона по соотношению: ,и= ctg2à

В таблице в качестве примера приведены некоторые значения угла а и соответствующие им значения коэффициента

Пуансона

Зависимость получена из следующего рассуждения.

Известно, что относительная поперечная и относительная продольная деформации связаны между собой (фиг.1) (1).

Епопер =P Епрод, (2) где,и — коэф фи цие нт Пуассона.

AL, Ла

Епопер = г —; Епрод = а

Для каждого материала коэффициент

Пуассона находят экспериментально. Определяются относительные поперечная и продольная деформации и делятся друг на друга т Епопер. .е, Еп род.

На чертеже показан угол установки отрезка АВ клиниидействия напряжения, при котором его длина останется неизменной.

Для этого спроектируем на линию АВ деформации от продольной и поперечной деформации

В L сова= LB sin а (з)

T.K. В1 = Бород. КВ = Епрод,ABcos а

LB =,и Епрод АК = и Епрод АВ з! и а, То, подставив в (3) и преобразуя, получим епрод. ABC0s Q =,и епродАВ31п Q

1 sinга г

=щ а сов а или ,и ctg2 а а =arcctg fp.

На чертеже приведена схема, поясняю5 щая предлагаемый способ, где тензометр или датчик с базой АВ устанавливается на образце 1 под углом а к линии действия периодически прикладываемой нагрузки о;

10 Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: на поверхность образца 1 устанавливается датчик с базой АВ под таким углом а к линии действия периодически прикладываемой к образцу нагрузки

15 о; чтобы его показания были равны нулю, т.е. деформации образца в этом направлении не происходили, Угол а измеряется, и по формуле рассчитывается коэффициент

Пуассона .

20 и=ctgга

Предложенный способ может быть осуществлен с помощью тензометра, выполненного на базе виброизмерительной аппаратуры ВИ6-6ТМ, Использование предложенного способа определения коэффициента Пуассона обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышение точности расчетов, приводящее к увеличению надежности и долговечности, т,к.,и входит в прочностные расчеты при статистических и динамических нагрузках.

Кроме того, предложенный способ не предъявляет высоких требований к точности датчиков измерения деформации, а также не требует тарировки.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента Пуассона материала образца, заключающийся

40 в том, что на образец устанавливают датчик измерения деформации, прикладывают к образцу нагрузку растяжения и сжатия и фиксируют показания датчика до и после приложения нагрузки отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после установки датчика поворачивают его поочередно на разные углы между осью датчика и линией действия нагрузки, сравнивают результаты измерений, выявляют угол а, .при котором деформация материала образца равна нулю и определяют коэффициент Пуассона,и по соотношению ,u=ctg а. г

1763868

Составитель О,Максимов

Техред М,Моргентал Корректор C,Ïeêàðb

Редактор Т.Куркова

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

Заказ 3449 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, 4/5