RU2614920C1 - Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type - Google Patents

Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type Download PDF

Info

Publication number
RU2614920C1
RU2614920C1 RU2016100530A RU2016100530A RU2614920C1 RU 2614920 C1 RU2614920 C1 RU 2614920C1 RU 2016100530 A RU2016100530 A RU 2016100530A RU 2016100530 A RU2016100530 A RU 2016100530A RU 2614920 C1 RU2614920 C1 RU 2614920C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
strength
volume
determined
membrane
Prior art date
Application number
RU2016100530A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Русин
Владимир Сергеевич Фетисов
Дмитрий Александрович Рогов
Валентина Владимировна Кирюшина
Виктор Иванович Неповинных
Александр Николаевич Хора
Original Assignee
Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" filed Critical Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority to RU2016100530A priority Critical patent/RU2614920C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614920C1 publication Critical patent/RU2614920C1/en

Links

Abstract

FIELD: testing equipment.
SUBSTANCE: static loading appliance is carried out with the camera of an elastic material, placed inside the test membrane and connected to a pressure source. Static load is applied to the most stressed area of the membrane defined by the specified load conditions, the intense amount of material which is determined using rotation membrane general theory equations or approximate numerical methods. The half value of the membrane material strength during stretching in a strained material volume, and the applied pressure value is calculated by formulas.
EFFECT: higher reliability of ceramic membranes strength control in the production process and during development work.

Description

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля и исследования прочности керамических оболочек типа тел вращения.The invention relates to testing equipment and can be used to control and study the strength of ceramic shells such as bodies of revolution.

Известен способ испытания оболочечных конструкций, в частности металлических труб, на прочность и герметичность, предусматривающий гидростатическое нагружение их внутренним давлением, причем величина пробного давления определяется в зависимости от диаметра и толщины стенки трубы (ГОСТ 3847-75. Трубы металлические. Методы испытания гидравлическим давлением). Известен способ испытаний механической прочности цилиндрических оболочек, нагруженных внешним давлением, в котором равномерное распределение нагрузки по всей внешней поверхности испытуемой конструкции достигается тем, что нагружение осуществляют с помощью камеры из эластичного материала, имеющей торовое сечение (А.с. СССР №324538, МКИ G01М 19/00, БИ №2, 1972). Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является способ испытания оболочек, включающий приложение статической нагрузки, равномерно распределенной по поверхности испытуемой оболочки с помощью камеры из эластичного материала, имеющей торовое сечение и соединенной с источником давления. Указанную камеру помещают внутрь испытуемой оболочки и наполняют рабочим веществом до получения требуемой величины статической нагрузки (Патент RU 2242739, МПК G01N 3/12, публикация патента: 20.12.2004, Способ испытания оболочек и устройство для его осуществления (прототип)).A known method of testing shell structures, in particular metal pipes, for strength and tightness, providing for hydrostatic loading by internal pressure, and the magnitude of the test pressure is determined depending on the diameter and wall thickness of the pipe (GOST 3847-75. Metal pipes. Test methods for hydraulic pressure) . A known method of testing the mechanical strength of cylindrical shells loaded with external pressure, in which a uniform distribution of the load on the entire outer surface of the test structure is achieved by loading is carried out using a camera made of elastic material having a torus cross section (AS USSR No. 324538, MKI G01M 19/00, BI No. 2, 1972). The closest in technical essence to the claimed solution is a test method for shells, including the application of a static load uniformly distributed over the surface of the test shell using a chamber of elastic material having a torus cross section and connected to a pressure source. The specified chamber is placed inside the test shell and filled with a working substance until the required static load is obtained (Patent RU 2242739, IPC G01N 3/12, patent publication: 12/20/2004, Test method for shells and device for its implementation (prototype)).

Однако эти способы не обеспечивают соответствия условий испытания характеру и величине задаваемых нагрузок при контроле прочности оболочек из керамики: хрупкого материала, на прочность которого существенное влияние оказывает масштабный фактор, и, следовательно, вносят определенную ошибку при оценке несущей способности оболочек.However, these methods do not ensure that the test conditions correspond to the nature and magnitude of the specified loads when controlling the strength of ceramic shells: a brittle material, the strength of which is significantly influenced by a scale factor, and, therefore, introduce a certain error in assessing the bearing capacity of the shells.

Задачей заявляемого изобретения является повышение достоверности контроля прочности керамических оболочек в процессе производства и при проведении опытно-конструкторских работ за счет использования обоснованного расчетного метода для установления уровня прикладываемого давления, учитывающего свойства керамики и условия нагружения.The objective of the invention is to increase the reliability of the control of the strength of ceramic shells during the production process and during experimental design work by using a sound calculation method to establish the level of applied pressure, taking into account the properties of ceramics and loading conditions.

Поставленная задача достигается тем, что в способе контроля прочности керамических оболочек типа тел вращения давлением, включающем приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки и соединенной с источником давления, отличающимся тем, что статическую нагрузку прикладывают к наиболее напряженной зоне оболочки, определяемой заданными условиями нагружения, напряженный объем материала которой определяют с использованием уравнений общей теории оболочек вращения или приближенными численными методами, определяют среднее значение прочности материала оболочки при растяжении в напряженном объеме материала оболочкиThis object is achieved in that in a method for controlling the strength of ceramic shells such as bodies of revolution by pressure, including applying a static load using a chamber of elastic material placed inside the test shell and connected to a pressure source, characterized in that the static load is applied to the most stressed zone of the shell determined by specified loading conditions, the stressed volume of material of which is determined using the equations of the general theory of shells of revolution or izhennymi numerical methods determine the average value of the strength of the shell material in tensile stress screen jacket material

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
- среднее значение прочности образцов материала оболочки, испытанных при трехточечном изгибе; Vu - рабочий объем образца материала оболочки;
Figure 00000003
- напряженный объем материала оболочки; m - модуль Вейбулла, а величину прикладываемого давления рассчитывают по формуле:Where
Figure 00000002
- the average value of the strength of the samples of the shell material tested in three-point bending; V u - the working volume of the sample material of the shell;
Figure 00000003
- the stress volume of the shell material; m is the Weibull modulus, and the magnitude of the applied pressure is calculated by the formula:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где r - радиус нейтрального сечения напряженного объема материала оболочки; h - толщина стенки оболочки в напряженной зоне.where r is the radius of the neutral section of the stressed volume of the shell material; h is the shell wall thickness in the stress zone.

Сравнение заявляемого способа с прототипом показывает, что способ отличается от известного тем, что:Comparison of the proposed method with the prototype shows that the method differs from the known in that:

- статическую нагрузку прикладывают к наиболее напряженной зоне оболочки, определяемой заданными условиями нагружения, в которой определяют напряженный объем материала оболочки;- a static load is applied to the most stressed zone of the shell determined by predetermined loading conditions, in which the stressed volume of the shell material is determined;

- среднее значение прочности материала оболочки при растяжении в напряженном объеме материала оболочки

Figure 00000005
определяют с учетом масштабного фактора и свойств материала, что соответствует достоверным значениям этой важнейшей для керамических деталей характеристики;- the average value of the tensile strength of the shell material in a strained volume of shell material
Figure 00000005
determined taking into account the scale factor and material properties, which corresponds to reliable values of this characteristic, which is most important for ceramic parts;

- прикладываемое давление обеспечивает статическую нагрузку, необходимую для достоверности контроля прочности керамических оболочек.- the applied pressure provides the static load necessary for reliability control of the strength of ceramic shells.

При изучении других технических решений в данной области техники установлено, что данные признаки ранее не встречались, таким образом, вся совокупность признаков заявляемого способа является новой, и он соответствует критерию изобретения "новизна". Именно наличие вышеназванных отличительных признаков обеспечивает достижение указанного технического результата изобретения - повышение достоверности контроля прочности керамических оболочек типа тел вращения, в результате чего повышается точность оценки их несущей способности. Таким образом, заявляемое техническое решение - способ соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».In the study of other technical solutions in the art it was found that these signs have not previously been encountered, thus, the totality of the features of the proposed method is new, and it meets the criteria of the invention of "novelty." It is the presence of the above distinguishing features that ensures the achievement of the indicated technical result of the invention — improving the reliability of controlling the strength of ceramic shells such as bodies of revolution, as a result of which the accuracy of assessing their bearing capacity is increased. Thus, the claimed technical solution - the method meets the criteria of the invention "inventive step".

Предлагаемый способ может найти применение в процессе производства и при проведении опытно-конструкторских работ для контроля прочности керамических оболочек.The proposed method can find application in the production process and during the development work to control the strength of ceramic shells.

Claims (5)

Способ контроля прочности керамических оболочек типа тел вращения давлением, включающий приложение статической нагрузки с помощью камеры из эластичного материала, помещенной внутрь испытуемой оболочки и соединенной с источником давления, отличающийся тем, что статическую нагрузку прикладывают к наиболее напряженной зоне оболочки, определяемой заданными условиями нагружения, напряженный объем материала которой определяют с использованием уравнений общей теории оболочек вращения или приближенными численными методами, определяют среднее значение прочности материала оболочки при растяжении в напряженном объеме материала оболочкиA method of controlling the strength of ceramic shells such as bodies of revolution by pressure, including applying a static load using a chamber of elastic material placed inside the test shell and connected to a pressure source, characterized in that the static load is applied to the most stressed zone of the shell, determined by the specified loading conditions, stressed the volume of material which is determined using the equations of the general theory of shells of revolution or by approximate numerical methods, is determined with ednee strength value shell material tensile stress screen jacket material
Figure 00000006
Figure 00000006
 где
Figure 00000007
- среднее значение прочности образцов материала оболочки, испытанных при трехточечном изгибе; Vu - рабочий объем образца материала оболочки;
Figure 00000008
- напряженный объем материала оболочки; m - модуль Вейбулла, а величину прикладываемого давления рассчитывают по формуле:Where
Figure 00000007
- the average value of the strength of the samples of the shell material tested in three-point bending; V u - the working volume of the sample material of the shell;
Figure 00000008
- the stress volume of the shell material; m is the Weibull modulus, and the magnitude of the applied pressure is calculated by the formula:
Figure 00000009
Figure 00000009
 где r - радиус нейтрального сечения напряженного объема материала оболочки; h - толщина стенки оболочки в напряженной зоне.where r is the radius of the neutral section of the stressed volume of the shell material; h is the shell wall thickness in the stress zone.
RU2016100530A 2016-01-11 2016-01-11 Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type RU2614920C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100530A RU2614920C1 (en) 2016-01-11 2016-01-11 Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016100530A RU2614920C1 (en) 2016-01-11 2016-01-11 Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2614920C1 true RU2614920C1 (en) 2017-03-30

Family

ID=58507166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016100530A RU2614920C1 (en) 2016-01-11 2016-01-11 Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614920C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175141A (en) * 2020-02-07 2020-05-19 河海大学 Method for selecting and matching particle cushion layer with reasonable particle size and free of damage to geomembrane

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1758540A1 (en) * 1990-12-19 1992-08-30 С.Г.Никольский Method of checking bending strength of ceramic pieces
US5515294A (en) * 1994-06-10 1996-05-07 L & P Property Management Company Method and apparatus for testing coiled materials
RU2249196C1 (en) * 2003-06-30 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of strength testing of shell of revolution
RU2466371C2 (en) * 2011-02-09 2012-11-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of inspecting connection of ceramic cowling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1758540A1 (en) * 1990-12-19 1992-08-30 С.Г.Никольский Method of checking bending strength of ceramic pieces
US5515294A (en) * 1994-06-10 1996-05-07 L & P Property Management Company Method and apparatus for testing coiled materials
RU2249196C1 (en) * 2003-06-30 2005-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of strength testing of shell of revolution
RU2466371C2 (en) * 2011-02-09 2012-11-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of inspecting connection of ceramic cowling

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111175141A (en) * 2020-02-07 2020-05-19 河海大学 Method for selecting and matching particle cushion layer with reasonable particle size and free of damage to geomembrane
CN111175141B (en) * 2020-02-07 2021-02-09 河海大学 Method for selecting and matching particle cushion layer with reasonable particle size and free of damage to geomembrane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108072567B (en) Plastic constant-temperature stress corrosion experimental device and method
RU2582911C1 (en) Method of testing pipe steels for stress corrosion cracking
RU2184361C1 (en) Method of determination of strength properties of film materials
Galimov et al. Experimental-theoretical method for determining mechanical characteristics of spherical films and membranes of complex structure
RU2614920C1 (en) Method of strength control of ceramic shells of solid revolution type
EP3443343A1 (en) A method for determining a plasticity parameter of a hydrating cement paste
Chai et al. Application of digital image correlation technique for the damage characteristic of rock-like specimens under uniaxial compression
RU2711261C1 (en) Soil testing method by means of static probing method
RU2620782C1 (en) Testing method of cowl ceramic shells
RU2350922C1 (en) Method for determination of poisson coefficient of mine rocks
RU2439530C1 (en) Method for determining mechanical stresses in steel structures
RU2578286C1 (en) Method of testing metals for bending with stretching
Li et al. Development of a new high-suction tensiometer
RU2628874C2 (en) Method of laboratory testing of soils
RU2662251C1 (en) Method of the ceramics strength evaluation in stretching
Jones et al. Correlation of hollow and solid cylinder dynamic pressurization tests for measuring permeability
RU2558819C1 (en) Instrument for determining deformation and strength properties of soil
RU2706106C1 (en) Method of determining service life of steel articles
RU2817587C1 (en) Method of determining deformation characteristics of soils
RU2439537C1 (en) Test method of thin-wall specimens under stress
RU2308009C1 (en) Method of measuring residual stress in articles made of ferromagnetic materials
RU2625360C2 (en) Materials stress state evaluation method
CN106769476B (en) The prestressed axis of film loads measurement method in prestressing force circular membrane structure
Zaytsev Improving methods of assessment of a stress state of structures according to the results of coercive measurements
RU2609817C1 (en) Method of mechanical tests of metal