RU2247355C1 - Device for testing long specimens for plastic compression - Google Patents
Device for testing long specimens for plastic compression Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247355C1 RU2247355C1 RU2003124123/28A RU2003124123A RU2247355C1 RU 2247355 C1 RU2247355 C1 RU 2247355C1 RU 2003124123/28 A RU2003124123/28 A RU 2003124123/28A RU 2003124123 A RU2003124123 A RU 2003124123A RU 2247355 C1 RU2247355 C1 RU 2247355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sectors
- base
- sample
- cage
- conical surfaces
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области определения физико-механических свойств материалов и может применяться в различных отраслях народного хозяйства (машиностроение, авиастроение, судостроение и др.) для изучения сопротивляемости металлов пластическому деформированию.The invention relates to the field of determining the physicomechanical properties of materials and can be used in various sectors of the national economy (mechanical engineering, aircraft manufacturing, shipbuilding, etc.) to study the resistance of metals to plastic deformation.
Известно устройство [1] для испытаний на сжатие длинномерных образцов. Оно содержит основание, соосно установленные в нем нагружающий и опорный захваты для закрепления в них образца по его торцам, сопрягаемые между собой по коническим поверхностям обойму и секторы, кинематически связанные по цилиндрическим поверхностям соответственно с основанием и образцом. К указанным захватам прикладывается деформирующее усилие и тем самым производится сжатие образца без продольного изгиба благодаря наличию обоймы и секторов. При этом основным геометрическим параметром устройства, обеспечивающим сжатие образца в условиях линейного напряженного состояния без продольного изгиба, является угол конусности конических поверхностей, по которым сопрягаются между собой обойма и секторы.A device is known [1] for compression tests of long specimens. It contains a base, loading and supporting grips coaxially mounted in it for fixing the sample in them along its ends, mating clips and sectors kinematically connected along cylindrical surfaces with the base and the sample, respectively, to each other along conical surfaces. A deforming force is applied to these grips and thereby compresses the specimen without longitudinal bending due to the presence of the cage and sectors. In this case, the main geometric parameter of the device, which provides compression of the sample under linear stress conditions without longitudinal bending, is the cone angle of the conical surfaces along which the cage and sectors are interconnected.
К недостаткам данного устройства относится низкая точность сжатия длинномерных образцов в условиях линейного напряженного состояния из-за невозможности определения оптимального значения угла конусности конических поверхностей обоймы и секторов.The disadvantages of this device include the low accuracy of compression of long specimens under linear stress conditions due to the inability to determine the optimal value of the cone angle of the conical surfaces of the cage and sectors.
Изобретение направлено на повышение точности сжатия длинномерных образцов в условиях линейного напряженного состояния за счет определения оптимального значения угла конусности конических поверхностей обоймы и секторов.The invention is aimed at improving the accuracy of compression of long specimens under linear stress conditions by determining the optimal value of the angle of taper of the conical surfaces of the cage and sectors.
Это достигается тем, что угол конусности конических поверхностей α обоймы и секторов определяется решением системы уравненийThis is achieved by the fact that the angle of conicity of the conical surfaces α of the cage and sectors is determined by solving the system of equations
где α - угол конусности; f1 f2 - коэффициенты трения в кинематических парах соответственно обойма - основание и обойма - секторы; l0, r0 -соответственно исходные длина и радиус образца; Q - суммарный вес секторов; L - длина секторов; q - интенсивность распределенной нагрузки на образце; А, е0, n - характеристики материала образца; e' - верхний предел интегрирования.where α is the angle of taper; f 1 f 2 are the friction coefficients in kinematic pairs, respectively, the clip is the base and the clip are sectors; l 0 , r 0, respectively, the initial length and radius of the sample; Q is the total weight of the sectors; L is the length of the sectors; q is the intensity of the distributed load on the sample; And, e 0 , n - characteristics of the sample material; e 'is the upper limit of integration.
На фиг.1. представлена расчетная схема устройства для определения угла конусности α; на фиг.2 показана расчетная схема сжимаемого образца для определения интенсивности распределенной нагрузки q.In figure 1. presents a design diagram of a device for determining the angle of taper α; figure 2 shows the design diagram of a compressible sample to determine the intensity of the distributed load q.
Устройство, схема которого представлена на фиг.1, включает в себя следующие основные элементы: нагружающий 1 и опорные 2 захваты, между которыми установлен образец 3; основание 4; поддерживающие секторы 5 с соосными цилиндрическим и коническим поверхностями; обойма 6 с соосными конической и цилиндрической поверхностями.The device, the circuit of which is shown in figure 1, includes the following main elements: loading 1 and supporting 2 captures, between which a
Указанные элементы образовывают следующие взаимосвязанные кинематические пары: секторы 5 - обойма 6 по конической поверхности с углом α; обойма 6 - основание 4 по цилиндрической поверхности диаметра D; образец 3 - секторы 5 по цилиндрической поверхности диаметра d.These elements form the following interconnected kinematic pairs: sectors 5 - holder 6 along a conical surface with an angle α; holder 6 -
При приложении сжимающей силы Р к нагружающему захвату 1 начинает деформироваться образец 3. Увеличение его поперечного размера вызовет действие распределенной нагрузки интенсивности q (ее можно принять постоянной по всей длине L контакта сектора с образцом) на секторы 5, вследствие чего последние будут перемещаться в радиальном направлении, вызывая при этом движение обоймы 6 вверх относительно основания 4. Свободному перемещению обоймы 6 вверх будут препятствовать силы трения T1 и Т2, действующие соответственно в кинематических парах обойма - основание и обойма - секторы, а также вес обоймы Q (см. фиг 1).When a compressive force P is applied to the loading grip 1, the
Для оценки угла конусности α сопрягаемых конических поверхностей обоймы и секторов, при котором устройство обеспечивает равномерное сжатие образца без искривления, рассматривается условие равновесия всех действующих в устройстве сил, в результате чего получают уравнение (1).To assess the taper angle α of the mating conical surfaces of the ferrule and sectors at which the device provides uniform compression of the sample without curvature, the equilibrium condition of all the forces acting in the device is considered, as a result of which equation (1) is obtained.
Для определения интенсивности распределенной нагрузки q используется методика, изложенная в [2]. На фиг.2 показана расчетная схема сжатия образца. Здесь 1, 2 - соответственно нагружающий и опорный с исходными расчетной длиной l0 и диаметром d0 захваты; 3 - образец; 4 - распределенная нагрузка интенсивности q, вызванная действием секторов на образец и препятствующая искривлению последнего.To determine the intensity of the distributed load q, the technique described in [2] is used. Figure 2 shows the calculated compression scheme of the sample. Here 1, 2 - respectively, loading and supporting with the original design length l 0 and diameter d 0 captures; 3 - sample; 4 - distributed load of intensity q caused by the action of sectors on the sample and preventing the curvature of the latter.
Рассматривается критерий положительности работы добавочных нагрузок dP и dq dz [2], который в данном случае запишется в видеThe criterion of the positive operation of the additional loads dP and dq dz [2], which in this case is written as
Здесь δy=f(z) - изогнутая ось образца в момент начала его искривления, уравнение которой представляется соотношениемHere, δy = f (z) is the curved axis of the sample at the moment of the beginning of its curvature, the equation of which is represented by the relation
где dl - приращение длины образца; знак "-" принят в связи с тем, что распределенная нагрузка всегда направлена навстречу направлению искривления оси заготовки и потере его устойчивости. Величину сжимающей силы можно определять по формулеwhere dl is the increment of the sample length; the sign “-” is adopted due to the fact that the distributed load is always directed towards the direction of curvature of the workpiece axis and the loss of its stability. The magnitude of the compressive force can be determined by the formula
Здесь F - текущая площадь поперечного сечения образца;Here F is the current cross-sectional area of the sample;
аппроксимированное уравнение кривой течения, где А, е0, n - характеристики материала образца; е - накопленная деформация.the approximated equation of the flow curve, where A, e 0 , n are the characteristics of the sample material; e - accumulated deformation.
После подстановки (4)-(6) в (3) получают соотношение (2) для определения интенсивности распределенной нагрузки q.After substituting (4) - (6) in (3), we obtain relation (2) to determine the intensity of the distributed load q.
Далее решением системы уравнений (1) и (2) при заданных значениях всех входящих в нее параметров определяют угол конусности α конических поверхностей, предел интегрирования е' можно принять равным ~ 0.02, соответствующим относительной деформации ~ 0.02.Further, by solving the system of equations (1) and (2) for given values of all the parameters included in it, the conic angle α of the conical surfaces is determined, the integration limit e 'can be taken equal to ~ 0.02, corresponding to a relative deformation of ~ 0.02.
Таким образом, предлагаемый способ определения угла конусности сопрягаемых конических поверхностей обоймы и секторов позволит назначать оптимальные значения геометрических размеров всех основных элементов устройства и тем самым обеспечивать возможность деформирования образца без искривления с достаточной точностью, а также проектировать соответствующую штамповую оснастку применительно к производственным условиям.Thus, the proposed method for determining the taper angle of the mating conical surfaces of the ferrule and sectors will allow you to assign the optimal values of the geometric dimensions of all the main elements of the device and thereby provide the possibility of deformation of the sample without distortion with sufficient accuracy, as well as design the appropriate die tooling in relation to production conditions.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Авторское свидетельство СССР № 1810786, G 01 N 3/08, 23.04.1993 г. Бюл. № 15.1. USSR Copyright Certificate No. 1810786, G 01
2. Хван Д.В. Устойчивость при пластической осадке длинномерной цилиндрической заготовки. Техника машиностроения, 1998 г., № 3, с.40-41.2. Hwan D.V. Resistance to plastic upsetting of a long cylindrical workpiece. Engineering Engineering, 1998, No. 3, pp. 40-41.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124123/28A RU2247355C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Device for testing long specimens for plastic compression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124123/28A RU2247355C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Device for testing long specimens for plastic compression |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003124123A RU2003124123A (en) | 2005-01-27 |
RU2247355C1 true RU2247355C1 (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=35138821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124123/28A RU2247355C1 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Device for testing long specimens for plastic compression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247355C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536091C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Device for long specimen elastoplastic compression tests |
-
2003
- 2003-07-31 RU RU2003124123/28A patent/RU2247355C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536091C1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Device for long specimen elastoplastic compression tests |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124123A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2247355C1 (en) | Device for testing long specimens for plastic compression | |
CN104655486B (en) | Tubular test sample constant-deformation stress corrosion testing clamp | |
CN114486513A (en) | Circumferential tensile test method and test device | |
RU2784407C1 (en) | Compression testing device for long specimens | |
RU158866U1 (en) | DEVICE FOR COMPRESSING A POLYMERIC LENGTH SAMPLE | |
RU1810786C (en) | Device for strength testing of long-length samples under plastic compression | |
RU158922U1 (en) | STRENGTH TEST DEVICE FOR PLASTIC COMPRESSION OF LONG-DIMENSIONAL SAMPLES FROM POLYMERIC MATERIAL | |
RU2231039C2 (en) | Device for performing compression test of elongated sample | |
CN111579402A (en) | Uniaxial bidirectional dynamic tension experimental method for brittle material | |
RU2231772C1 (en) | Method for determining adhesion strength of composite materials | |
RU161588U1 (en) | DEVICE FOR FASTENING LAMPS OF WELDED JOINTS UNDER STATIC TENSION | |
RU2296972C1 (en) | Method for determining young's resilience modulus of materials | |
RU2247962C1 (en) | Device for plastic upsetting of long-cut blanks | |
SU968683A2 (en) | Device for upsetting testing of specimens | |
SU868445A1 (en) | Method of tensile-compression of testing specimens of tubes | |
RU2708909C1 (en) | Apparatus for testing specimens for uniaxial compression of materials of primarily plant origin | |
RU2627957C1 (en) | Cylindrical sample for compression testing | |
CN220304979U (en) | Material-saving tensile sample structure | |
TAKAHASHI et al. | Bauschinger curves at large strain | |
SU1748001A1 (en) | Tubular specimen testing device | |
SU1193504A1 (en) | Arrangement for testing tubular specimens for axial compression | |
SU1573392A1 (en) | Method of testing materials for fatigue in bending | |
SU1640590A1 (en) | Method of plasticity testing of material specimens | |
RU1795340C (en) | Method for testing specimen in triaxial tension | |
RU2128329C1 (en) | Process determining index of deformation of material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050801 |