RU2320972C2 - Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320972C2 RU2320972C2 RU2005135104/28A RU2005135104A RU2320972C2 RU 2320972 C2 RU2320972 C2 RU 2320972C2 RU 2005135104/28 A RU2005135104/28 A RU 2005135104/28A RU 2005135104 A RU2005135104 A RU 2005135104A RU 2320972 C2 RU2320972 C2 RU 2320972C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- pressure
- chamber
- inert
- aggressive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике испытания конструкционных материалов. Способ заключается в том, что круглый плоский образец закрепляют по кольцевому контуру в соединительно-герметизирующем устройстве, термостатируют образец в термостатической камере, разделенной соединительно-герметизирующим устройством с закрепленным в нем по кольцевому контуру образцом на нагнетательную и рабочую камеры. Со стороны нагнетательной камеры нагружают образец давлением жидкой или газообразной среды, инертной по отношению к материалу испытуемого образца, а со стороны рабочей камеры образец подвергается воздействию агрессивной среды. Измеряют время до разрушения образца при задаваемых условиях (температура и механическое напряжение в образце, деформированном давлением среды в нагнетательной камере), на основании полученных данных рассчитывается долговечность материала. Предлагается устройство для осуществления данного способа. Предлагаемое изобретение позволяет осуществлять на одном и том же устройстве, варьируя режимы нагружения образца, испытания конструкционных материалов на долговечность в агрессивной среде при постоянном механическом напряжении, при механическом напряжении, изменяющихся по заданному закону, при постоянной деформации, при деформации, изменяющейся по заданному закону, при неизменной температуре или при температуре, изменяющейся по заданному закону. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике испытания конструкционных материалов на долговечность при воздействии агрессивной среды.
Известен способ определения долговечности резин, заключающийся в том, что образец деформируют на 0,2-0,3 его первоначальной длины при температуре эксплуатации, через 300±5 с измеряют величину начального напряжения, нагревают, охлаждают до температуры эксплуатации, при которой измеряют напряжение в нем, повторяют циклы нагрева и охлаждения до появления в образце напряжения, равного критическому, и в качестве критерия долговечности определяют время достижения критического напряжения в образце при температуре эксплуатации, при этом нагрев образца осуществляют до температуры, равной пределу термостойкости, а время достижения критического напряжения в образце при температуре эксплуатации определяют по зависимости
τТЭ - время достижения критического напряжения при температуре эксплуатации;
τТ - время достижения критического напряжения при температуре испытаний;
Т - температура нагрева образца;
ТЭ - температура эксплуатации;
m - коэффициент, равный 4,56·103 для воздушной среды и 4,18·103 для жидкой среды (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1573389, МПК G01 №3/18, публикация 23.06.1990).
Недостатком этого известного способа является то, что в ходе проведения испытаний образец подвергается действию одноосного растяжения, поэтому результаты испытаний на долговечность таким способом не вполне адекватны реальной долговечности изделий из резин, большинство из которых в процессе эксплуатации испытывают плоское или даже объемное напряженное состояние.
Известен способ определения долговечности эластомеров, при котором образец испытуемого эластомера растягивают при повышенных температурах T, замеряют время до разрушения и определяют энергию U0 активации, с учетом которой судят о долговечности, при этом предварительно для испытуемого эластомера определяют температуры релаксационных переходов, растяжение осуществляют при температурах, лежащих внутри межрелаксационного интервала температур, скорость растяжения выбирают из условия обеспечения разрушения образцов базой 10 мм через 100-400 с, энергию активации определяют по формуле
τ0=10-12 с;
τЭФ - эффективная долговечность материала в условиях испытания;
R - универсальная газовая постоянная;
Т0 - температура, определяемая линейной экстраполяцией кривой Q-Т в межрелаксационном интервале температур, а о долговечности судят по формуле
a=0,111±0,0 и
b=-3,687±0,0 (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1791753, МПК G01 №3/18, публикация 30.01.1993).
Недостатком известного способа является так же, как у предыдущего способа, одноосный характер нагружения образца, не вполне соответствующий напряженному состоянию эластомеров в реальных условиях эксплуатации.
Известно устройство для определения агрессивности жидкости по отношению к испытуемому материалу, содержащее индикатор из испытуемого материала и приспособление для фиксации момента разрушения индикатора, при этом индикатор выполнен в виде пластины с тарельчатой пружиной, прижатой к взаимодействующей с жидкостью поверхности пластины (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №819634, МПК G01 №17/00, публикация 10.04.1981).
Недостатком этого известного устройства является низкая точность регистрации момента разрушения образца-индикатора, обусловленная визуальным методом регистрации, который, кроме того, трудно поддается автоматизации. Кроме того, с помощью данного устройства невозможно производить испытания агрессивостойкости с одновременным нагружением образца механическим давлением.
Известно устройство для исследования механических свойств материала при высоких температурах и давлениях в агрессивных средах, содержащее герметичную камеру с верхней и нижней крышками, рабочая полость которой имеет форму тела вращения, расположенные в полости пассивный и активный захваты для охвата центральной части образца, установленный снаружи камеры нагружатель, связанный с активным захватом, систему подачи агрессивной среды в камеру и контрольно-измерительную аппаратуру, при этом полость камеры имеет форму гиперболоида вращения с наибольшим диаметром у нижней крышки, которая выполнена сферической, а устройство снабжено установленным вдоль оси камеры экраном, выполненным в виде концентрических колец, установленных с зазором относительно друг друга на нижней крышке камеры (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1231438, МПК G01 №17/00, публикация 15.05.1986).
Недостатком известного устройства является то, что в образце при испытаниях создается одноосное напряженное состояние, тогда как в большинстве случаев изделия в реальных условиях испытывают плоское или даже объемное напряженное состояние. Указанное несоответствие может отразиться на результатах испытаний материалов на термостойкость и агрессивостойкость.
Известно устройство для коррозионных механических испытаний образца материала, содержащее корпус с крышками, пассивный захват, закрепленный на одной из крышек, активный захват с механизмом его перемещения и систему создания давления среды в корпусе, при этом механизм перемещения активного захвата выполнен в виде мембраны, края которой защемлены между корпусом и второй крышкой посредством сменного кольца, размещенного между второй крышкой и мембраной, а устройство снабжено установленным во второй крышке ограничителем перемещения мембраны, соединенным с системой создания давления среды в корпусе (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1370529, МПК G01 №17/00, публикация 30.01.1989).
Недостатком данного устройства также является то, что в образце при испытаниях создается одноосное напряженное состояние, тогда как в большинстве случаев изделия в реальных условиях испытывают плоское или даже объемное напряженное состояние. Это приводит к несовпадению результатов испытаний материалов на агрессивостойкость с помощью данного устройства и реальной долговечности изделий из конструкционных материалов в агрессивных средах.
Задачей заявляемого изобретения является создание свободного от перечисленных недостатков метода определения долговечности механически напряженных конструкционных материалов при воздействии агрессивной среды, а также устройства для реализации этого метода.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем.
Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах, заключающийся в том, что круглый плоский образец закрепляют по кольцевому контуру в соединительно-герметизирующем устройстве, термостатируют образец в термостатической камере, разделенной соединительно-герметизирующим устройством с закрепленным в нем по кольцевому контуру образцом на нагнетательную и рабочую камеры, со стороны нагнетательной камеры нагружают образец давлением жидкой или газообразной среды, инертной по отношению к материалу испытуемого образца; со стороны рабочей камеры образец подвергается воздействию агрессивной среды; измеряют время до разрушения образца при задаваемых условиях (температура и механическое напряжение в образце, деформированном давлением среды в нагнетательной камере), на основании полученных данных рассчитывается долговечность материала.
Устройство для определения физико-механических свойств материала, содержащее термостатическую камеру, разделенную соединительно-герметизирующим устройством с закрепленным в нем по кольцевому контуру образцом на нагнетательную и рабочую камеры, источники давления инертной и агрессивной сред, датчик давления инертной среды, датчик расхода инертной среды, термостатирующее устройство с датчиком температуры, датчик времени нагружения образца, блок ввода, вывода и анализа агрессивной среды и блок регистрации, анализа и управления работой устройства, который соединен соответственно с источниками давления инертной среды, с датчиками расхода и давления инертной среды, с датчиком температуры в термостатируемой камере, с термостатирующим устройством, с устройством ввода и вывода агрессивной среды.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано устройство для определения физико-механических свойств материала, общая схема.
Устройство для реализации заявляемого способа содержит нагнетательную камеру 1 и рабочую камеру 2, разделенную образцом 3 в форме круглого диска, закрепленным по контуру с помощью соединительно-герметизирующего устройства 4. При помощи источника давления 5 с датчиком давления 6 на образец со стороны нагнетательной камеры осуществляется давление жидкой или газообразной среды, инертной по отношению к материалу образца. Расход инертной среды контролируется датчиком расхода инертной среды 7. В рабочую камеру при проведении испытаний на агрессивостойкость при помощи устройства ввода, вывода и анализа агрессивной среды 8 подается агрессивная среда (жидкая или газообразная). Устройство 8 содержит на входе и выходе агрессивной среды датчики концентрации и/или иные устройства какого-либо вида, позволяющие определять количественно массу прореагировавшей с образцом агрессивной среды. Рабочая и нагнетательная камеры помещены в термостат 9, снабженный датчиком температуры 10 какого-либо типа, температура внутри термостата контролируется термостатирующим устройством 11. Устройство содержит также блок регистрации, анализа и управления работой 12, который соединен соответственно с источниками давления инертной среды, с датчиками расхода и давления инертной среды, с датчиком температуры в термостатируемой камере, с термостатирующим устройством, с устройством ввода и вывода агрессивной среды и содержит датчик времени нагружения образца.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
Для проведения испытаний на долговечность при воздействии агрессивной среды образец подвергается воздействию статической нагрузки, создаваемой давлением жидкой или газообразной среды на одну плоскость образца, с одновременным воздействием на противоположную плоскость агрессивной среды, при заданной температуре (постоянной или изменяющейся по определенному закону). Регистрируется время до разрыва образца. Момент разрыва образца фиксируется по скачкообразному уменьшению давления в нагнетательной камере. В качестве показателя устойчивости материала к воздействию агрессивной среды применяется время до разрыва образца - параметр, предлагаемый ГОСТ 9-026-74.
Claims (2)
1. Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах, заключающийся в том, что круглый плоский образец закрепляют по кольцевому контуру в соединительно-герметизирующем устройстве, термостатируют образец в термостатической камере, разделенной соединительно-герметизирующим устройством с закрепленным в нем образцом на нагнетательную и рабочую камеры, со стороны нагнетательной камеры нагружают образец давлением жидкой или газообразной среды, инертной по отношению к материалу испытуемого образца; со стороны рабочей камеры образец подвергается воздействию агрессивной среды; измеряют время до разрушения образца при задаваемых условиях (температура и механическое напряжение в образце, деформированном давлением среды в нагнетательной камере).
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее термостатируемую камеру, разделенную соединительно-герметизирующим устройством с закрепленным в нем по кольцевому контуру образцом на нагнетательную и рабочую камеры, источники давления инертной и агрессивной сред, датчик давления инертной среды, датчик расхода инертной среды, термостатирующее устройство с датчиком температуры, блок ввода, вывода и анализа агрессивной среды, источник агрессивной среды и блок регистрации, анализа и управления работой устройства, который соединен соответственно с источниками давления инертной среды, с датчиками расхода и давления инертной среды, с датчиком температуры в термостатируемой камере, с термостатирующим устройством, с устройством ввода и вывода агрессивной среды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135104/28A RU2320972C2 (ru) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135104/28A RU2320972C2 (ru) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005135104A RU2005135104A (ru) | 2007-05-20 |
| RU2320972C2 true RU2320972C2 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=38163911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135104/28A RU2320972C2 (ru) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320972C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009157808A2 (ru) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Tuzhikov Oleg Olegovich | Способ определения долговечности конструкционных материалов в условиях воздействия агрессивных факторов и устройство для его осуществления |
| RU2473878C2 (ru) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Способ экспериментального определения градиента длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона и устройство для его осуществления |
| CN103163042A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-06-19 | 北京仁创科技集团有限公司 | 一种用于压裂支撑剂的耐酸测试系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106018111A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-10-12 | 安徽理工大学 | 侧向围压可控的岩石侧向约束膨胀率测定装置 |
| CN108254261A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 深圳市弗赛特科技股份有限公司 | 一种高温高压试验装置及试验方法 |
-
2005
- 2005-11-11 RU RU2005135104/28A patent/RU2320972C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009157808A2 (ru) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | Tuzhikov Oleg Olegovich | Способ определения долговечности конструкционных материалов в условиях воздействия агрессивных факторов и устройство для его осуществления |
| WO2009157808A3 (ru) * | 2008-06-23 | 2010-02-18 | Tuzhikov Oleg Olegovich | Способ и устройство для определения долговечности конструкционных материалов |
| RU2473878C2 (ru) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Способ экспериментального определения градиента длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона и устройство для его осуществления |
| CN103163042A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-06-19 | 北京仁创科技集团有限公司 | 一种用于压裂支撑剂的耐酸测试系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005135104A (ru) | 2007-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2320972C2 (ru) | Способ определения долговечности конструкционных материалов в агрессивных средах и устройство для его осуществления | |
| US4552025A (en) | Multifunction processability testing method and apparatus | |
| JP6100760B2 (ja) | バイモルフにより作動されピエゾ抵抗により読出しを行うマイクロカンチレバーセンサ | |
| US8448498B1 (en) | Hermetic seal leak detection apparatus | |
| CN109313100A (zh) | 阀用耐压检查装置和其检查方法、以及氢气检测单元 | |
| RU2396540C2 (ru) | Способ определения долговечности конструкционных материалов в условиях воздействия агрессивных факторов и устройство для его осуществления | |
| JP4385049B2 (ja) | 血球変形性測定装置 | |
| US10054531B2 (en) | Apparatus and method for monitoring a sedimentation parameter in a fluid medium sample | |
| US3488992A (en) | Curometer | |
| CN104364632B (zh) | 无密封件型流变仪模具组件 | |
| EP1980836A2 (en) | Multiple sample gas sorption tester | |
| US10113863B2 (en) | Viscosity measuring method | |
| RU2623827C1 (ru) | Способ определения параметров взрывчатого превращения | |
| KR100938949B1 (ko) | 압축 응력 완화특성 측정장치 | |
| US3525252A (en) | Fluid material measurement apparatus | |
| CN110873646B (zh) | 一种o形圈储能模量和损耗模量的试验系统及方法 | |
| JP2007024614A (ja) | 試料ホルダー | |
| RU2724153C1 (ru) | Способ испытания на ползучесть клеевого соединения при сдвиге и устройство для его реализации | |
| CN208334246U (zh) | 一种高分子材料体积、耗散角、松弛时间测试装置 | |
| RU2673776C1 (ru) | Способ и установка для измерения скорости восстановления формы эластичных элементов | |
| KR20080053499A (ko) | 전기화학적 피로 센서 시스템 및 그 방법 | |
| CN118209581B (zh) | 一种流体热性质检测装置及方法 | |
| JP6868757B2 (ja) | 特性試験装置 | |
| US4836014A (en) | Simulated in vivo measurement of skin characteristics | |
| WO2024177500A1 (en) | An apparatus arranged for measuring a rheological property and a method for measuring a rheological property |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080708 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091112 |