Способ испытания материала навязкость разрушения
О Il И С А Н И Е 1 819620
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскин
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл.
Ci 0lN 3/08 (22) Заявлено 0 1.08.78 (2) ) 265 l794/25-28 с присоединением заявки .%
Государственный комитет (23) Приоритет
Опубликовано 07.04.81. Бн.ллетень )от l3
Дата опубликования описания l0.04.8l ло делан изобретений н открытий (53) УДК 620. . 172.24 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. И. Швпиро и B. И. Ягуст тт", 1,.:,,/; "., ) v;.";. „
Московски 1 научно.-исследовательск и яроектньтй тптст ут теплового и экспериментального ванин
1 (71) Заявитель (54) СПОСО ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА
HA ВЯЗ)(ОСТЬ РАЗРУП! ЕНИЯ
Изобретение относится к области механических испытаний материалов.
Известен способ определения механических свойств путем испытания призматических образцов на растяжение и сжатие, по которому при нагружении образца используют инвенторные стальные оголовки нв торцах образца
Однако при определении механических свойств этим способом не учитывается трещинообразование при разрушении материала.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ испытания материала на вязкость разрушения, заключающийся в том, что образец материала с концентратором напряжений нагружают с двух сторон от концентратора напря-жений усилиями, вызывающими растя.. гивающие напряжения перпендикулярно к направлению развития трещттны, определяют разр шающую нагрузку и геометрические параметры трешинообрвзоввния и,по ним судят о вязкости разрушения материала/2).
Недостатком данного способа заключается в трудоемкости испытания, свя% заикой с необходимостью записи диаграммы нагрузка-длина трещины.
Белью изобретения является сниже-. ние трудоемкости испытания.
Цель достигается тем, что образец нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой, а с другой стороны равномерно .распределенной нагрузкой, определяют сосредоточенную
15 силу, при которой происходит откол части образца и по которой судят о разрушаюme@ нагрузке, а в качестве геометрического параметра трещинообразоввния выбирают расстояние от торца образца со стороны приложения сосредоточенной силы до концентратора напряжений.
На фиг. l изображена схема испытания; на фиг. 2 показан образец для испитания.
8 19620 к, =Д.
Способ осуществляется следующим об- разом.
Образец с концентратором К напряиений (фиг. 1) нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой Р, а с другой стороны равномерно распределенной нагрузкой . $ . Расстояние h от торца образца со стороны приложения сосредоточенной силы до концентратора учитывается как характерный размер разрушаемого образца, который может быть выполнен плоским (фиг.2) или пространственным, когда толщина Ф. имеет тот же порядок величины, что и ширинаЬ.
Сила P может быть приложена непосредственно к концентратору напряжений или, например, для бетонных конструкционных материалов передана через закладную деталь, например анкер, выполненный в виде стержня с плоской шайбой на конце. Ширина Ь образца выбирается равной не менее 5h
Нагружение осуществляют до разрушения материала Образца путем откола части образца. Разрушение материала образца при испытании под нагрузкой протекает следующим образом. Сначала образуется трещина, перпендикулярная направлению приложенного усилия. Затем трещина устойчиво растет по мере увеличения нагрузки, пока ее длина не достигнет величины, примерно равной размеру h . После этого образец разрушается от неустойчивого развития трешины. Траектория трещины показана на фиг. 1 пунктиром. Такой вид разрушения, называемый отколом, наблюдается при испытании призматических образцов.
Из соотношений линейной механики разрушения вытекает пропорциональность величины разрушающей нагрузки P значению критического коэффициента К| интенсивности напряжений, а из анализа размерностей следует, что для плоского
<(g образца Р/К1- пропорционально + Ь н для пространственного P/K пропорционально Р
Критический коэффициент интенсивности напряжения материала для плоского образца определяют по формуле
4 для пространственного образца — по формуле йля определения величины К- оказывается достаточным измерение при ucl0 пытании лишь разрушающей нагрузки и нет необходимости в измерении длины трещины (она равна примерно величине к ). Это позволяет снизить трудоемкость испытаний.
Формула изобретения
Способ испытания материала на вяз20 кость разрушения, заключеющийся в томчто образец материала с концентратором напряжений нагружают с двух сторон от концентратора напряжений усилиями, вызывеюшими растягиваюшие напряжения
2s перпендикулярно к направлению развития трещины, определяют разрушающую нагрузку и геометрические параметры трещинообразования и по ним судят о вязкости разрушения материала, о г —зо л и ч а ю шийся тем, что. с целью снижения трудоемкости, образец нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой, а с другой стороны равномерно распределенной нагрузкой, определяют сосредоточенную силу, при которой происходит откол части образца и по которой судят о разрушающей нагрузке, а в качестве геометрического параметра трещинообрезования выбирают
4 расстояние от торца образца со стороны приложения сосредоточенной силы до концентратора напря жений.
ИстОчники информации) принятые во внимани при экспертизе
1. Методические рекомендации по исследованию усадки и ползучести .бетона М., НИИЖБ, 1975, с. 33.-34.
2. Браун У., Сроули Йж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформеции. М., "Мир, 1972, с. 2l-72 (прототип) .
Составитель M. Кузьмин
Редактор Т. Юрчикова Техред С.Мигунова Корректор М. йемчик
Заказ l369/19 Тираж 907 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1. 13035,, Москва, Ж-35: Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
