RU1796961C

RU1796961C - Method for determining material crack resistance

Info

Publication number: RU1796961C
Application number: SU904868745A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Гаврилов; Анатолий Алексеевич Каминский; Станислав Викторович Урбанский
Original assignee: Институт Механики Ан Усср
Priority date: 1990-09-24
Filing date: 1990-09-24
Publication date: 1993-02-23

Abstract

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов, в частности к определению характеристик трещиностойко- сти. Изобретение позвол ет определ ть- максимальную длину трещины, начина с которой разрушение материала происходит не по сечению, ослабленному трещиной, и соответствующее значение коэффициента интенсивности напр жений. Сущность способа состоит в том, что испытывают последовательно образцы с различными длинами трещин, определ ют минимальную длину трещины, при которой разрушение испытуемого образца, происходит по сечению, ослабленному трещиной, и максимальную длину трещины, при котррой разрушение испытуемого образца происходит на по сечению , ослабленному трещиной, а предел трещиноетрй кости материала определ ют с учетом средней длины трещины. 1 табл.The invention relates to mechanical testing of materials, in particular to the characterization of fracture toughness. The invention makes it possible to determine the maximum length of a crack, from which the destruction of the material does not occur over the cross section weakened by the crack, and the corresponding value of the stress intensity factor. The essence of the method is that successive samples with different crack lengths are tested, the minimum crack length is determined at which the test specimen breaks down over the cross section weakened by the crack, and the maximum crack length, during which the test specimen breaks down, over the cross section weakened crack, and the limit of the cracked bones of the material is determined taking into account the average length of the crack. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к механическим испытани м материалов, в частности к определению предела трещинострйкости, и может быть использовано дл оценки вли ни трещиноподобных дефектов на прочность конструкций из неоднородного материала.The invention relates to mechanical testing of materials, in particular to the determination of the fracture toughness limit, and can be used to assess the effect of crack-like defects on the strength of structures of inhomogeneous material.

Известен способ, основанный на испытании партии образцов с трещинами различной длины. Испытание образца включает его раст жение и определение максимального значени нагрузки. По данным испытаний определ ют зависимость критического значени условного коэффициента интенсивности напр жений от длины трещины.A known method based on testing a batch of samples with cracks of various lengths. Testing a sample involves stretching it and determining the maximum load value. According to the test data, the dependence of the critical value of the conditional stress intensity factor on the crack length is determined.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл - етс способ определени предела трещиностойкости, согласно которому провод т испытани на трещйностойкость пары образцов с одинаковой шириной и разными длинами трещин, а по результатам испытаний пары в случае невыполнени заданных условий провод т испытани очередной пары образцов и т.д. По результатам испытаний пар образцов определ ют предел трещиностойкости материала.The closest in technical essence to the present invention is a method for determining the fracture toughness limit, according to which a pair of specimens with the same width and different crack lengths are tested for crack resistance, and according to the test results, if the specified conditions are not met, the next pair of specimens is tested and etc. Based on the test results of pairs of samples, the fracture toughness limit of the material is determined.

В этом способе п редполагаетс , что разру- шение при любых длинах трещин, в том числе и малых по сравнению с шириной образца, происходит по сечению, ослабленному трещиной,In this method, it is assumed that failure at any lengths of cracks, including small in comparison with the width of the specimen, occurs over a section weakened by a crack,

Как показали проведенные испытани , существует така минимальна длина трещины ;М, при которой разрушение образца происходит по сечению, ослабленному трещиной , и така максимальна длина трещи1 ны h, при которой разрушение образца происходит не по сечению, ослабленному трещиной.As the tests showed, there is such a minimum crack length; M, at which the specimen breaks down over the cross section weakened by the crack, and such a maximum crack length h, at which the specimen breaks down not over the cross section weakened by the crack.

Х|X |

О С О OsO C O Os

Целью изобретени вл етс повышение точности определени предела трещй- ностойкости путём учета средней длины трещиныThe aim of the invention is to increase the accuracy of determining the crack resistance limit by taking into account the average crack length

1-е1st

h +12h +12

Поставленна цель достигаетс тем, что раст гивают плоские образцы материала одинаковой ширины с центральной сквозной трещиной различной длины, регистрируют максимальную нагрузку разрушени дл каждого образца, определ ют минимальную длину трещины И, при которой разрушение испытуемого образца происходит посеченйю, ослабленному трещиной, и максимальную длину трещины 12, при которой разрушение испытуемого образца происходит не по сечению, ослабленному трещиной , а предел трещиностойкрсти материала определ ют с учетом средней длины трещины to, где 10 2 2 Предельна нагрузкаThis goal is achieved by stretching flat samples of material of the same width with a central through crack of different lengths, recording the maximum fracture load for each specimen, determining the minimum crack length AND, at which the test specimen breaks down, cut by the crack, and the maximum crack length 12, in which the destruction of the test sample does not occur over the cross section weakened by the crack, and the fracture toughness limit of the material is determined taking into account the average length cracks to, where 10 2 2 ultimate load

при длине трещины I 1о Р о в. где о в - предел прочности материала. Значение IQ определ ет границу применимости критери критического значени коэффициента интенсивности напр жений.when the length of the crack I 1 about R about in. where o in is the tensile strength of the material. The IQ value defines the applicability limit of the criterion for the critical value of the stress intensity factor.

Пример реализации способа. Была изготовлена парти образцов из пресс-материала АГ-4В шириной 28 мм и толщиной 3,25 мм с центрально расположенными трещинами различной длины. Результаты, экспериментов приведены в таблице. Было прин то среднее значениеAn example implementation of the method. A batch of samples was made of AG-4V press material with a width of 28 mm and a thickness of 3.25 mm with centrally located cracks of various lengths. The results of the experiments are shown in the table. The average value was accepted.

lo-k+Jl. -9.8мм.. ... .lo-k + Jl. -9.8mm .. ....

Фор м у ла изобретени Способ определени предела трещино- стойкости материала, по которому раст гивают плоские образцы материала одинаковой ширины с центральной сквозной трещиной различной длины, регистрируют максимальную нагрузку разрушени дл каждого образца и по полученным результатам определ ют предел трещино- стойкости, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени точности при испытани х материала с большим разбросом механических свойств, определ ют минимальную длину трещины ii, при которой разрушение испытуемого образца происходит по сечению , ослабленному трещиной, и максимальную длину трещины la, при которой разрушение испытуемого образца происходит не по сечению, ослабленному трещиной , а предел трещиностойкости материала определ ют с учетом средней длины трещиi . 1 +|2 ны 1о, где 10 -j- SUMMARY OF THE INVENTION A method for determining the fracture toughness limit of a material over which flat samples of material of the same width with a central through crack of different lengths are stretched, the maximum fracture load for each specimen is recorded, and the fracture toughness and moreover, in order to increase accuracy when testing materials with a wide variation in mechanical properties, the minimum crack length ii is determined at which the fracture of the test specimen occurs over the cross section weakened by the crack and the maximum crack length la, at which the test specimen is not destroyed over the cross section weakened by the crack, and the fracture toughness of the material is determined taking into account the average crack length i. 1 + | 2 us 1o, where 10 -j-