Изобретение относится к области испытаний материалов и элементов конструкций на прочность и, в частности, может быть использовано для оценки прочности сварных швов. The invention relates to the field of testing materials and structural elements for strength and, in particular, can be used to assess the strength of welds.
Известен призматический образец для оценки прочности сварных швов, выполненный с концентраторами напряжений. Первый и второй концентраторы напряжений расположены в противоположных гранях образца, третий и четвертый выполнены в виде сварных швов в широких гранях, а пятый концентратор в виде сквозной прорези [1]
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей образца за счет расширения моделируемых соотношений нормальных и касательных напряжений, действующих в сечениях со швами.Known prismatic sample for assessing the strength of welds made with stress concentrators. The first and second stress concentrators are located in opposite faces of the sample, the third and fourth are made in the form of welds in wide faces, and the fifth concentrator is in the form of a through slot [1]
The objective of the invention is to expand the functionality of the sample by expanding the simulated ratios of normal and shear stresses acting in cross sections with seams.
Для достижения цели, согласно изобретению, прорезь в широких гранях имеет три участка, средний из которых расположен нормально сварным швам и равноудален от них. To achieve the goal, according to the invention, the slot in wide faces has three sections, the middle of which is located normally to the welds and is equidistant from them.
Использование указанных отличительных признаков позволяет располагать сварные швы в образце под любым заданным углом к граням образца и, соответственно, обеспечивает определение прочности швов при любом заданном соотношении нормальных и касательных напряжений, что расширяет функциональные возможности образца по сравнению с ближайшим аналогом. The use of these distinguishing features allows you to arrange welds in the sample at any given angle to the faces of the sample and, accordingly, provides a determination of the strength of the welds at any given ratio of normal and tangential stresses, which expands the functionality of the sample compared to the closest analogue.
На чертеже представлены образец и схема его нагружения. The drawing shows a sample and a diagram of its loading.
На образец включает сварные швы 1, 2, расположенные под острым углом α к узким граням образца между концами двух боковых одинаковой глубины "a" прорезей 3, 4 и сквозной прорези 5 в широких гранях образца. Концы прорезей 3 5 и швов 1, 2 расположены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных граням образца. Концы прорезей 3 5 и швов 1, 2 расположены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных граням образца, расстояние "b" между концами сквозной прорези 5 в широких гранях и их кромками превышает глубину прорезей 3, 4 ("b">"a"). Прорезь 5 в широких гранях выполнена Z-образной и включает три участка, средний из которых расположен параллельно сварным швам и равноудален от них, а крайние участки, соединяющие концы среднего участка с концами сварных швов 1, 2 расположены перпендикулярно сварным швам 1, 2 и среднему участку прорези 5. The sample includes welds 1, 2 located at an acute angle α to the narrow edges of the sample between the ends of two lateral equal depths “a” of the slots 3, 4 and the through slot 5 in the wide edges of the sample. The ends of the slots 3 5 and the seams 1, 2 are located in two parallel planes perpendicular to the faces of the sample. The ends of the slots 3 5 and the seams 1, 2 are located in two parallel planes perpendicular to the faces of the sample, the distance "b" between the ends of the through slot 5 in the wide faces and their edges exceeds the depth of the slots 3, 4 ("b"> "a"). The slot 5 in the wide faces is made Z-shaped and includes three sections, the middle of which is parallel to the welds and equidistant from them, and the extreme sections connecting the ends of the middle section with the ends of the welds 1, 2 are perpendicular to the welds 1, 2 and the middle slot section 5.
Испытания образца проводят его нагружением растягивающей или сжимающей нагрузкой P до разрушения образца по сечениям со швами 1, 2, в которых действуют совместно касательные и нормальные растягивающие (при растягивающей силе P) и нормальные сжимающие (при сжимающей силе P) напряжения, соотношения между которыми определяются углом a. В процессе нагружения осуществляют замеры сдвиговых деформаций рабочих сечений образца со сварными швами 1, 2, а в момент разрушения фиксируют предельные сдвиговые деформации швов и разрушающую нагрузку. Tests of the sample are carried out by loading it with a tensile or compressive load P until the sample is destroyed along sections with seams 1, 2, in which the tangential and normal tensile forces (with tensile force P) and normal compressive (with compressive force P) stresses are combined, the ratios between which are determined angle a. In the process of loading, the shear deformations of the working sections of the sample with welds 1, 2 are measured, and at the moment of failure, the ultimate shear deformations of the seams and the breaking load are recorded.