Способ определения коэффициента восстановления путем статических нагружений

Изобретение относится к испытаниям упругопластических свойств материалов, а именно к способам определения коэффициента восстановления при сжатии тел с различной формой контактных поверхностей путем статических нагружений. Сущность: производится статическое сжатие упругих тел с любой формой контактных поверхностей с записью диаграммы зависимости сжимающей силы от деформации, на диаграмме измеряют площадь S1 фигуры диаграммы, соответствующей полной работе сжимающей силы при нагружений, и площадь S2 фигуры диаграммы, соответствующей работе упругой деформации на этапе разгрузки, а коэффициент восстановления определяют по формуле . Технический результат: возможность с высокой точностью определять коэффициент восстановления при сжатии тел с различной формой поверхностей контактной зоны. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытаниям для определения упругопластических свойств материалов, а именно: к способам определения коэффициента восстановления при сжатии тел с различной формой контактных поверхностей путем статических нагружений.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента восстановления при сжатии тел с любой формой контактных поверхностей.

При использовании известного способа определения считают, что коэффициент восстановления определяется как корень квадратный из отношения энергии упругой местной деформации W1 к энергии полной местной деформации W2

При сжатии тел с малой площадью контакта местные напряжения в зоне контакта достигают значительных величин и могут превысить предел упругости. При этом имеет место пластическая деформация, на которую тратится энергия, и поэтому величина k≤1.

Предлагается сжимать образец статической нагрузкой и при этом записывать диаграмму зависимости силы от деформации. Такое испытание можно производить с образцами с любой формой контактных поверхностей. Пример такой диаграммы представлен на фиг. 1 [1]. Диаграмма получена при сжатии в радиальном направлении деревянного елового образца диаметром 15 см и длиной 50 см. Сжатие производилось стальной пластиной шириной 11 см при величине максимальной деформации 6,2 мм и максимальной сжимающей силе 20,2 кН. При сжатии по образующей цилиндра, равной 11 см, при длине всего цилиндра 50 см, можно считать, что общая деформация цилиндра мала по сравнению с деформацией в месте контакта тел и ее величиной можно пренебречь. Тогда можно считать, что зависимость величины нагрузки от величины местной деформации соответствует диаграмме фиг. 1.

Линия АВ на диаграмме соответствует фазе нагружения, линия ВС соответствует фазе разгружения. Площадь фигуры ABD диаграммы S1 соответствует полной работе сжимающей силы при нагружений. Площадь фигуры BCD диаграммы S2 соответствует работе упругой деформации на этапе разгрузки. Соотношение между работой деформации и площадью диаграммы определяется масштабом диаграммы и зависит от конструкции испытательной машины. Коэффициент восстановления можно определить по формуле

Для приведенного примера вычислен коэффициент восстановления k=0,55.

Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определять коэффициент восстановления при сжатии тел с различной формой поверхностей контактной зоны, что важно при проектировании дереворежущего оборудования, разработки условий перевозки и хранения бревен в лесопромышленных комплексах.

Предлагаемый способ применим и будет использован в отрасли с 2018 г.

Литература.

1. Фурин А.И. О местных деформациях при поперечном сжатии круглого деревянного образца. «Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса», вып. IV. Межвуз. сб. науч. тр. Л., РИО ЛТА, 1975, с. 115-116.

Способ определения коэффициента восстановления при сжатии путем статических нагружений отличается тем, что производится статическое сжатие упругих тел с любой формой контактных поверхностей с записью диаграммы зависимости сжимающей силы от деформации, на диаграмме измеряют площадь S1 фигуры диаграммы, соответствующей полной работе сжимающей силы при нагружений, и площадь S2 фигуры диаграммы, соответствующей работе упругой деформации на этапе разгрузки, а коэффициент восстановления определяют по формуле

.



 

Похожие патенты:

Комплексная система для определения характеристик прочности льда в натурных условиях и на образцах относится к измерительной технике для измерения силы или механического напряжения при разрушении льда с помощью гидравлических средств.

Изобретение относится к горному делу, а именно к области проведения изыскательских работ, направленных на определение физико-механических характеристик горных пород.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для оценки склонности к преждевременному разрушению (трещиностойкости) деталей упрочненных деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Группа изобретений относится к области контрольно-испытательной техники и может быть использована для измерения твердости материалов. Сущность: снабжают конец стержневого акустического резонатора индентором, возбуждают стержневой акустический резонатор на резонансной частоте, индентор устанавливают на контролируемую поверхность, прикладывают к нему фиксированную нагрузку и регистрируют частоту возбуждения.

Изобретения относятся к испытательной технике, а именно к способам задания сложного напряженного состояния в образце материала и устройствам для этого. Сущность: образец устанавливают на опоры, расположенные по одной по каждому плечу крестообразного образца симметрично центра на расстояниях, определяемых по формуле: Где: σ1 и σ2 - напряжения в центре образца во взаимно перпендикулярных направлениях, b - ширина плеча образца, h - толщина плеча образца, p - усилие воздействия на образец, а воздействие осуществляют индентором по центру образца со стороны, противоположной от опор.

Изобретение относится к пуленепробиваемым волокнистым композитам и касается пуленепробиваемых однонаправленных лент или изделий с жесткой структурой и низким значением глубины отпечатка и способов их изготовления.

Изобретение относится к способам определения механических свойств материалов, а именно модуля Юнга и коэффициента Пуассона. Инструмент, имеющий по меньшей мере один датчик колебаний и по меньшей мере один выступ, приводят в контакт с материалом и вдавливают по меньшей мере один выступ инструмента в материал.

Изобретение относится к определению геометрических характеристик однородных покрытий, а именно к определению его толщины посредством вдавливания в поверхность материала цилиндрического индентора, и может быть использовано для определения толщины покрытий на подложках из различных материалов.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для изучения усилий на сжатие и непосредственно на процесс резания материалов, преимущественно корнеклубнеплодов.

Изобретение относится к механическим испытаниям, а конкретно к исследованиям твердости образцов из токсичных материалов. Установка содержит вакуумируемую рабочую камеру с захватами, один из которых активный, а второй пассивный захват-тензодинамометр, механизм нагружения, регистрирующую аппаратуру, установленную на захвате-тензодинамометре К активному захвату прикреплена верхняя рамка, а к пассивному захвату прикреплена нижняя рамка, которые соединены друг с другом таким образом, что растягивающее усилие захватов инвертируется в сжимающее усилие рамок, в месте соприкосновения рамок помещен испытуемый образец и индентор, который вдавливается в образец с определенным усилием, фиксируемым захватом-тензодинамометром.

Изобретение относится к испытаниям упругопластических свойств материалов, а именно к способам определения коэффициента восстановления при сжатии тел с различной формой контактных поверхностей путем статических нагружений. Сущность: производится статическое сжатие упругих тел с любой формой контактных поверхностей с записью диаграммы зависимости сжимающей силы от деформации, на диаграмме измеряют площадь S1 фигуры диаграммы, соответствующей полной работе сжимающей силы при нагружений, и площадь S2 фигуры диаграммы, соответствующей работе упругой деформации на этапе разгрузки, а коэффициент восстановления определяют по формуле. Технический результат: возможность с высокой точностью определять коэффициент восстановления при сжатии тел с различной формой поверхностей контактной зоны. 1 ил.

Наверх