RU2527671C2 - Testing method of sheet materials of tension - Google Patents
Testing method of sheet materials of tension Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527671C2 RU2527671C2 RU2012116019/28A RU2012116019A RU2527671C2 RU 2527671 C2 RU2527671 C2 RU 2527671C2 RU 2012116019/28 A RU2012116019/28 A RU 2012116019/28A RU 2012116019 A RU2012116019 A RU 2012116019A RU 2527671 C2 RU2527671 C2 RU 2527671C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- working part
- sheet materials
- uniaxial tension
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях одноосного растяжения в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности.The invention relates to testing equipment and can be used to determine the characteristics of the mechanical properties of sheet materials under uniaxial tension in mechanical engineering, automotive, aircraft and other industries.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ испытания листовых материалов на растяжение, представленный в патенте [1].Closest to the proposed technical solution is a method of testing sheet materials in tension, presented in the patent [1].
В данном способе образец прямоугольной формы нагружают до разрушения эластичным пуансоном в жесткой щелевой матрице усилием, перпендикулярным плоскости образца, которое прикладывают через расположенный в центральной зоне образца эластичный вкладыш, имеющий длину, равную 0,8 ширины рабочей части образца, и ширину, вдвое меньшую ее длины.In this method, a rectangular-shaped sample is loaded until it is destroyed by an elastic punch in a rigid slot matrix with a force perpendicular to the plane of the sample, which is applied through an elastic insert located in the central zone of the sample, having a length equal to 0.8 times the width of the working part of the sample and half its width lengths.
Недостатком известного технического решения является невысокая точность проведения испытаний листовых материалов на растяжение в условиях одноосного растяжения, обусловленная локализацией деформации (образованием шейки) на рабочей части образца, приводящей к искажению условий испытаний в связи с переходом от одноосного растяжения к двухосному.A disadvantage of the known technical solution is the low accuracy of tensile testing of sheet materials under uniaxial tension, due to localization of deformation (neck formation) on the working part of the sample, leading to distortion of the test conditions due to the transition from uniaxial to biaxial.
Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности испытания путем исключения локализации деформации (образования шейки) на рабочей части образца и обеспечения условий одноосного растяжения вплоть до разрыва образца.The claimed technical solution is aimed at improving the accuracy of the test by eliminating the localization of deformation (neck formation) on the working part of the specimen and ensuring uniaxial tension conditions until the specimen ruptures.
Это достигается тем, что в способе испытания листовых материалов на растяжение, согласно изобретению, для исключения локализации деформации (образования шейки) на рабочей части образца используют образец с шириной рабочей части втрое превышающей его толщину.This is achieved by the fact that in the method of testing sheet materials for tension, according to the invention, to exclude localization of deformation (neck formation) on the working part of the sample, a sample is used with a width of the working part three times its thickness.
На чертеже приведена схема испытания: слева от оси симметрии исходное положение образца перед испытанием, справа - положение образца после испытания.The drawing shows the test setup: to the left of the axis of symmetry the initial position of the sample before the test, to the right - the position of the sample after the test.
Способ осуществляют следующим образом. Из исследуемого материала изготавливают образец, имеющий прямоугольную форму и ослабление на рабочей части, ширина которой втрое превышает толщину образца. До начала испытаний измеряют толщину t0 и ширину b0 рабочей части образца. Затем образец 1 устанавливают на зеркало жесткой щелевой матрицы 2. С целью уменьшения сил трения между образцом и матрицей размещают полиэтиленовую пленку толщиной 0,1 мм. Между эластичным пуансоном 3, помещенным в контейнер 4, и образцом 1 по обоим его концам в зонах зажимной и переходной частей располагают накладки 5 из высокопрочного пластичного металла, которые блокируют деформацию образца за пределами его рабочей части. К контейнеру 4 прикладывают усилие пресса и производят нагружение образца до разрушения.The method is as follows. A sample having a rectangular shape and attenuation on the working part, the width of which is three times the thickness of the sample, is made of the studied material. Before the test, measure the thickness t 0 and the width b 0 of the working part of the sample. Then, the sample 1 is installed on the mirror of a rigid slotted matrix 2. In order to reduce the friction forces between the sample and the matrix, a 0.1 mm thick plastic film is placed. Between the elastic punch 3, placed in the container 4, and the sample 1 at both ends in the areas of the clamping and transitional parts are placed plates 5 of high-strength ductile metal, which block the deformation of the sample outside its working part. A press force is applied to the container 4 and the sample is loaded to failure.
За счет применения в качестве материала пуансона эластичной среды при испытании обеспечивается высокая равномерность распределения давления на рабочей части образца и тем самым в ее пределах реализуется однородное одноосное растяжение вплоть до разрушения образца. При этом обеспечивается прижим образца к зеркалу матрицы по всему его контуру, а усилие прижима по ходу деформирования увеличивается.Due to the use of an elastic medium as a punch material during testing, a high uniformity of pressure distribution on the working part of the sample is ensured, and thereby uniform uniaxial tension is realized within it up to the destruction of the sample. In this case, the sample is clamped to the matrix mirror along its entire contour, and the clamping force increases during deformation.
После испытания образец 1 извлекают из матрицы 2, измеряют толщину t и ширину b рабочей части образца в месте разрушения и рассчитывают величину предельной пластичности материала образца εпр по форумлеAfter the test, the sample 1 is removed from the matrix 2, the thickness t and the width b of the working part of the sample are measured at the fracture site, and the ultimate plasticity of the sample material ε pr is calculated from the forum
εпр=ln(F0/F),ε ol = ln (F 0 / F),
где F0=b0·t0 - начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца;where F 0 = b 0 · t 0 is the initial cross-sectional area of the working part of the sample;
F=b·t - площадь поперечного сечения рабочей части образца после испытания.F = b · t is the cross-sectional area of the working part of the sample after the test.
Реализация предлагаемого способа позволит по сравнению с известным техническим решением повысить точность и достоверность определения характеристик механических свойств листовых материалов в условиях одноосного растяжения.Implementation of the proposed method will allow, in comparison with the known technical solution, to increase the accuracy and reliability of determining the characteristics of the mechanical properties of sheet materials under uniaxial tension.
Пример конкретной реализации способаAn example of a specific implementation of the method
Испытание образцов листовых материалов в условиях одноосного растяжения осуществляли на стандартной испытательной машине ЦД-40. Испытаниям подвергали три плоских образца, изготовленных из алюминиевого сплава Д16АМ. Рабочая часть образцов имела длину 40 мм, а ширину - 4,5 мм, которая втрое превышала толщину равную 1,5 мм. В качестве эластичной среды для пуансона при испытании использовали технологическую резину марки 3826.Testing of samples of sheet materials under uniaxial tension was carried out on a standard testing machine TsD-40. Three flat specimens made of D16AM aluminum alloy were tested. The working part of the samples was 40 mm long and 4.5 mm wide, which was three times the thickness equal to 1.5 mm. As an elastic medium for the punch in the test used technological rubber brand 3826.
Нагружение образцов до разрушения производили по схеме прямой вытяжки в экспериментальном штампе с широкой рабочей части канала жесткой щелевой матрицы, равной 55 мм.Loading of the samples to failure was carried out according to the direct drawing scheme in an experimental stamp with a wide working part of the channel of a rigid slot matrix equal to 55 mm.
Разрушение каждого из трех испытанных образцов не сопровождалось локализацией деформации (образование шейки) и происходило по центру рабочей части образца путем образования трещины, ориентированной по нормали к его продольной оси, что свидетельствовало о том, что при испытании реализуются условия одноосного растяжения.Failure of each of the three tested samples was not accompanied by localization of deformation (neck formation) and occurred in the center of the working part of the sample by the formation of a crack oriented normal to its longitudinal axis, which indicated that uniaxial tension conditions were realized during the test.
Предельная пластичность материала εпр равна интенсивности деформации εi, накопленной к моменту разрушения. В случае одноосного растяженияThe ultimate plasticity of the material ε pr is equal to the strain intensity ε i accumulated at the time of fracture. In the case of uniaxial tension
где l0, l - расчетная длина образца соответственно до и после испытания.where l 0 , l - the estimated length of the sample, respectively, before and after the test.
В соответствии с условием пластической несжимаемости материалаIn accordance with the condition of plastic incompressibility of the material
Из сопоставления соотношений (1) и (2) следует, что предельная пластичностьFrom a comparison of relations (1) and (2) it follows that the ultimate ductility
Для установления предельной пластичности для каждого из испытанных образцов измеряли в месте разрушения ширину b и толщину t рабочей части образца и определяли площадь его поперечного сечения F. Величина предельной пластичности, усредненная по результатам испытаний трех образцов, оказалась равной 0,34.To establish the ultimate ductility for each of the tested specimens, the width b and thickness t of the working part of the specimen were measured at the fracture site and the cross-sectional area F was determined. The ultimate ductility averaged from the test results of the three specimens was found to be 0.34.
Таким образом, представленные экспериментальные данные позволяют сделать заключение о возможности реализации с достаточной степенью точности предлагаемого способа испытания листовых материалов на растяжение.Thus, the presented experimental data allow us to conclude that it is possible to implement, with a sufficient degree of accuracy, the proposed method for tensile testing of sheet materials.
Предлагаемый способ позволяет определить с высокой точностью и достоверностью характеристики механических свойств листовых материалов при одноосном растяжении. Предлагаемый способ может быть использован, в частности, для установления предельной пластичности при одноосном растяжении, необходимой для построения диаграмм предельной формуемости материала, используемой при проектировании технологических процессов обработки металлов давлением. Использование предлагаемого способа испытания позволит определять необходимые характеристики механических свойств листовых материалов, применяемых в различных отраслях промышленности, путем проведения испытаний в механических лабораториях промышленных предприятий и НИИ.The proposed method allows to determine with high accuracy and reliability the characteristics of the mechanical properties of sheet materials under uniaxial tension. The proposed method can be used, in particular, to establish the ultimate ductility under uniaxial tension, necessary to build diagrams of the maximum formability of the material used in the design of technological processes for metal forming. Using the proposed test method will determine the necessary characteristics of the mechanical properties of sheet materials used in various industries, by conducting tests in the mechanical laboratories of industrial enterprises and research institutes.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ 2226682, кл. G01N 3/28. 10.04.2004, БИ №10.1. RF patent 2226682, cl. G01N 3/28. 04/10/2004, BI No. 10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116019/28A RU2527671C2 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Testing method of sheet materials of tension |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116019/28A RU2527671C2 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Testing method of sheet materials of tension |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012116019A RU2012116019A (en) | 2013-10-27 |
RU2527671C2 true RU2527671C2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=49446342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012116019/28A RU2527671C2 (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | Testing method of sheet materials of tension |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2527671C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1009569A1 (en) * | 1981-12-29 | 1983-04-07 | Предприятие П/Я М-5953 | Method of drawing hollow parts from sheet material |
US5911166A (en) * | 1997-09-03 | 1999-06-08 | Cowan; Wavell F. | Tensile strength tester with clamping load application control |
RU2226682C2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-04-10 | Воронежский государственный технический университет | Process testing sheet materials for tension |
RU2344407C1 (en) * | 2007-03-22 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method of testing biaxial stretching of sheet material |
-
2012
- 2012-04-19 RU RU2012116019/28A patent/RU2527671C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1009569A1 (en) * | 1981-12-29 | 1983-04-07 | Предприятие П/Я М-5953 | Method of drawing hollow parts from sheet material |
US5911166A (en) * | 1997-09-03 | 1999-06-08 | Cowan; Wavell F. | Tensile strength tester with clamping load application control |
RU2226682C2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-04-10 | Воронежский государственный технический университет | Process testing sheet materials for tension |
RU2344407C1 (en) * | 2007-03-22 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Method of testing biaxial stretching of sheet material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012116019A (en) | 2013-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yin et al. | An experimental and numerical investigation of different shear test configurations for sheet metal characterization | |
CN108195679B (en) | Device for measuring tensile strength of wire rod micro sample and test method | |
CN104677749A (en) | Metal diaphragm bending fatigue measurement device and method for diaphragm compressor | |
US12013375B2 (en) | Method and means for testing the strength of a bonding between two specimen elements | |
CN110487643B (en) | Method for testing shear strength of micron-sized fibers | |
Hashemi et al. | Forming limit diagrams of ground St14 steel sheets with different thicknesses | |
Tisza et al. | Springback analysis of high strength dual-phase steels | |
Lin et al. | Fringe instability in constrained soft elastic layers | |
CN108693032A (en) | A kind of plank compression performance test sample, fixture and method | |
JP2009257885A (en) | Test piece holding apparatus | |
RU2515337C1 (en) | Method to determine strength of adhesive connection of rubber-like coating with base | |
RU2527671C2 (en) | Testing method of sheet materials of tension | |
KR101643458B1 (en) | Determinating Apparatus, Determinating Method, Analysis System, Analysis Method and Recording Medium of Ultimate Tensile Strength through a Small Punch Test | |
CN108918257A (en) | A kind of stretching clamp for Al and Al superalloy sheet microspecimen | |
RU2226682C2 (en) | Process testing sheet materials for tension | |
CN109716100B (en) | Material sample and method for determining the geometry of a sample | |
Karadogan et al. | A novel and simple cruciform specimen without slits on legs yet higher plastic strains in gauge | |
CN111351710A (en) | Method for measuring Poisson's ratio of viscoelastic material | |
JPS6381244A (en) | Fatigue testing method | |
Stille et al. | Very high cycle fatigue behavior of riblet structured Alclad 2024 thin sheets | |
RU2344407C1 (en) | Method of testing biaxial stretching of sheet material | |
RU2555217C2 (en) | Method of stretching testing of sheet material samples | |
RU2650431C2 (en) | Method of testing structural material for plasticity | |
RU2229696C2 (en) | Process testing sheet materials for double-axes tension | |
JP2021113706A (en) | Stress evaluation method, bending workability evaluation method, and method for manufacturing metal member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150420 |