RU2540460C1 - Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension - Google Patents

Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension Download PDF

Info

Publication number
RU2540460C1
RU2540460C1 RU2013131669/28A RU2013131669A RU2540460C1 RU 2540460 C1 RU2540460 C1 RU 2540460C1 RU 2013131669/28 A RU2013131669/28 A RU 2013131669/28A RU 2013131669 A RU2013131669 A RU 2013131669A RU 2540460 C1 RU2540460 C1 RU 2540460C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
assembly
deformation
pads
laboratory
Prior art date
Application number
RU2013131669/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013131669A (en
Inventor
Алексей Викторович Старцев
Алексей Витальевич Абрамов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2013131669/28A priority Critical patent/RU2540460C1/en
Publication of RU2013131669A publication Critical patent/RU2013131669A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540460C1 publication Critical patent/RU2540460C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: pads with dimensions and shape identical to the sample which are made from the material providing for total rigidity of both pads that is less or equal to the rigidity of the sample being tested, are glued to two opposite surfaces of the sample thus a laboratory assembly is produced and then set in collet clamps of a testing machine. Each clamp is located between the edge of the end face and the beginning of fillet arc of the assembly. An extensometer is installed on the assembly surface. Load is applied to the assembly and basing on the extensometer readings the curve "deformation - stress" of the laboratory assembly is drawn up and used to restore the diagram of the sample deformation. Stress in the sample σs is expressed via the stress of the laboratory assembly σla and the pad σp, provided with deformation equality, according to the formula σs=3·σla-2·σp.
EFFECT: possibility to implement Saint-Venant principle and provision for homogeneous stress in the working part of a sample made from brittle material, provision for uniaxial tension in the working part of the sample from tested material, prevention of bending, provision for more force measurement points on the equal deformation base.
2 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям образцов из композиционных материалов, поведение которых при растяжении близко к хрупкому. Область применения - авиастроение, судостроение, машиностроение, атомная энергетика и др.The invention relates to testing equipment, namely to mechanical testing of samples of composite materials, the tensile behavior of which is close to brittle. Scope - aircraft manufacturing, shipbuilding, mechanical engineering, nuclear energy, etc.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен способ испытаний на растяжение металлических и неметаллических материалов (ГОСТ 1497-84, “Металлы. Методы испытаний на растяжение”), заключающийся в том, что стандартный испытываемый образец нагружают до разрушения, при этом измеряют нагрузку и деформацию, по которым определяют модуль упругости, предел пропорциональности, предел текучести и временное сопротивление.A known method of tensile testing of metallic and nonmetallic materials (GOST 1497-84, "Metals. Methods of tensile testing"), which consists in the fact that the standard test specimen is loaded to failure, while the load and deformation are measured, which determine the modulus of elasticity, tensile strength, yield strength and tensile strength.

Недостатками способа при его применении к испытаниям хрупких материалов являются трудности в обеспечении надежного крепления в захватах испытательной машины, а так же невозможность отслеживания нелинейного участка деформирования, предшествующего разрушению, так как хрупкие материалы более чувствительны к внецентровому приложению нагрузки и соответственно наложению изгиба на одноосное напряженное состояние.The disadvantages of the method when applied to the testing of brittle materials are difficulties in ensuring reliable fastening in the grips of the testing machine, as well as the inability to track the non-linear section of the deformation preceding fracture, since brittle materials are more sensitive to off-center loading and, accordingly, bending to a uniaxial stress state .

Известен способ испытания на растяжение армированных пластиков («Методы статических испытаний армированных пластиков», Тернопольский Ю.М., Кянцис Т.Я., М., “Химия”, 1981 г.), заключающийся в том, что нагружают стандартный образец типа двусторонней лопатки с наклеенными на концевые части накладками до разрушения, измеряют нагрузки и деформации, по которым определяют механические характеристики пластиков.A known method of tensile testing of reinforced plastics ("Methods of static testing of reinforced plastics", Ternopolsky Yu.M., Kantsis T.Ya., M., "Chemistry", 1981), which consists in loading a standard sample type double-sided blades with overlays glued to the end parts to failure, measure loads and deformations, which determine the mechanical characteristics of plastics.

Недостатком способа является недооценка величин деформационной способности и предела прочности композиционного материала в отличие от соответствующих характеристик, определяемых при испытаниях натурных конструкций. Хрупкие материалы имеют механические характеристики, различные при растяжении и сжатии, что справедливо для большинства композитов. При данном способе испытаний образцов из композиционных материалов возникают трудности в выполнении принципа Сен-Венана: в образцах из материалов с зависящими от вида напряженно-деформированного состояния свойствами существенно возрастают зоны краевого эффекта, что препятствует созданию однородного напряженного состояния в рабочей части образца».The disadvantage of this method is the underestimation of the values of deformation ability and tensile strength of the composite material in contrast to the corresponding characteristics determined during testing of full-scale structures. Brittle materials have mechanical characteristics that are different in tension and compression, which is true for most composites. With this method of testing samples of composite materials, difficulties arise in fulfilling the Saint-Venant principle: in samples of materials with properties that depend on the type of stress-strain state, the zones of the edge effect increase significantly, which prevents the creation of a uniform stress state in the working part of the sample. "

В качестве прототипа было выбрано авторское свидетельство РФ №1335844, от 11.12.1985, G01N 3/08, «Способ механических испытаний образцов материалов», Авторы: Ефимов О.Ю., Сахно А.И., Мамлеев Р.Ф. Образец типа двусторонней лопатки с накладками размещают в захватах испытательной машины, нагружают его испытательной нагрузкой, регистрируют нагрузку и относительное перемещение захватов. Накладки из хрупкого материала с прочностью, в 3-10 раз меньшей прочности материала образца, контактируют с захватами и размещены на поверхностях перехода рабочей части образца в захватную часть. Перед нагружением испытательной нагрузкой к образцу прикладывают предварительное усилие до разрушения накладок, которое затем снижают. Далее образец нагружают до разрушения. Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются - образец с накладками размещают в захватах испытательной машины, нагружают его испытательной нагрузкой, регистрируют нагрузку, регистрируют относительное перемещение захватов, накладки размещают на поверхностях образца и контактируют с захватами, образец нагружают до разрушения.The author’s certificate of the Russian Federation No. 1335844, dated 11/12/1985, G01N 3/08, “Method for the mechanical testing of samples of materials”, Authors: Efimov O.Yu., Sakhno A.I., Mamleev R.F. A sample of the type of double-sided blade with overlays is placed in the grips of the testing machine, loaded with a test load, the load and the relative movement of the grippers are recorded. Pads of brittle material with a strength 3-10 times lower than the strength of the sample material are in contact with grippers and placed on the surfaces of the transition of the working part of the sample to the gripping part. Before loading the test load, a preliminary force is applied to the sample until the linings break, which is then reduced. Next, the sample is loaded to failure. Signs that coincide with the essential features of the claimed invention are: a sample with pads is placed in the grips of the testing machine, loaded with a test load, the load is recorded, the relative movement of the grippers is recorded, the pads are placed on the surfaces of the sample and come in contact with the grippers, the sample is loaded to failure.

Недостатком прототипа можно считать то, что при описанном способе испытаний образцов из хрупких материалов возникают трудности в выполнении принципа Сен-Венана и соответственно в создании однородного напряженного состояния в рабочей части образца. Кроме того, при увеличении ширины свободных торцов образца уменьшается относительный объем «полезной» рабочей части, увеличивается расход материала и стоимость изготовления образцов. Также невозможно применить данный способ к исследованию взрывчатых составов, поведение которых при растяжении близко к хрупкому, из-за опасности инициирования взрыва в местах контакта с захватами через разрушенные в предварительном нагружении накладки.The disadvantage of the prototype can be considered that with the described method for testing samples of brittle materials, difficulties arise in fulfilling the Saint-Venant principle and, accordingly, in creating a uniform stress state in the working part of the sample. In addition, with an increase in the width of the free ends of the sample, the relative volume of the “useful” working part decreases, the material consumption and the cost of manufacturing samples increase. It is also impossible to apply this method to the study of explosive compositions, the tensile behavior of which is close to brittle, because of the danger of initiating an explosion in places of contact with captures through the lining destroyed in the preliminary loading.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа определения механических свойств хрупких материалов, в том числе взрывчатых составов, в переходной области, предшествующей разрушению, при их растяжении; выявление резервов деформационной способности исследуемого материала; повышении точности и информативности результатов экспериментов.The problem to which the invention is directed is to create a method for determining the mechanical properties of brittle materials, including explosive compositions, in the transition region preceding fracture, when they are stretched; identification of reserves of deformation ability of the studied material; improving the accuracy and information content of the experimental results.

Технический результат, достигаемый при решении этой задачи, заключается в выполнении принципа Сен-Венана и, соответственно, создании однородного напряженного состояния в рабочей части образца из хрупкого материала; создании одноосного растяжения в рабочей части образца из исследуемого материала, исключении изгиба; получении большего количества точек измерения усилия на одинаковой базе деформации.The technical result achieved in solving this problem is to fulfill the Saint-Venant principle and, accordingly, to create a uniform stress state in the working part of the sample from brittle material; creating uniaxial tension in the working part of the sample from the material being studied, eliminating bending; obtaining more points of measurement of effort on the same basis of deformation.

Для получения указанного технического результата в предложенном способе определения механических свойств хрупких материалов при растяжении, включающем прикрепление накладок к образцу, размещение образца с накладками в захватах испытательной машины, нагрузку образца с накладками, регистрацию деформации рабочей части образца, согласно изобретению накладки одинаковых с образцом размеров и формы выполнены из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок, меньшую или равную жесткости исследуемого образца. Накладки наклеивают на двух противоположных поверхностях образца. В результате получают лабораторную сборку, которую размещают в цанговых захватах испытательной машины. При этом каждый захват устанавливают между краем торца и началом дуги галтели сборки. На поверхность сборки устанавливают экстензометр. Прикладывают нагрузку к сборке. По показаниям экстензометра получают кривую «деформация-напряжение» лабораторной сборки, из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца. Напряжение в образце σo выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σo=3·σлс-2·σп.To obtain the specified technical result in the proposed method for determining the mechanical properties of brittle materials under tension, including attaching the pads to the sample, placing the sample with pads in the grips of the testing machine, loading the sample with pads, registering the deformation of the working part of the sample, according to the invention, pads are identical in size and the forms are made of material providing the total stiffness of both pads less than or equal to the stiffness of the test sample. The pads are glued on two opposite surfaces of the sample. The result is a laboratory assembly, which is placed in the collet grips of the testing machine. Moreover, each grip is installed between the edge of the end and the beginning of the arc fillet assembly. An extensometer is installed on the assembly surface. Apply load to assembly. According to the testimony of the extensometer, a “strain-stress” curve of the laboratory assembly is obtained from which the strain diagram of the sample is restored. The stress in the sample σ o is expressed in terms of the stresses of the laboratory assembly σ ls and lining σ p , provided that the deformation is equal, according to the formula σ o = 3 · σ ls -2 · σ p .

Это позволяет более точно выполнить принцип Сен-Венана, увеличить точность определения деформационной способности и предела прочности при растяжении образца из хрупкого материала. Появляется возможность применять цанговые захваты, способные центрироваться вдоль оси нагружения. За счет увеличения жесткости объекта исследований на одинаковой базе деформации записывается большее количество точек измерения усилия, что повышает точность и информативность результатов экспериментов. Это позволяет определить диаграмму деформирования хрупких материалов при растяжении, в том числе и в переходной области, предшествующей разрушению.This allows you to more accurately implement the principle of Saint-Venant, to increase the accuracy of determining the deformation ability and tensile strength of a sample of brittle material. It becomes possible to use collet grips that can center along the axis of loading. By increasing the rigidity of the object of study on the same strain base, a greater number of force measurement points are recorded, which increases the accuracy and information content of the experimental results. This allows us to determine the diagram of deformation of brittle materials under tension, including in the transition region preceding fracture.

На поверхность накладок в зоне контакта с захватами возможно нанесение канавок, рисок, шероховатостей. Это позволяет применять данный метод к исследованию механических свойств взрывчатых составов без опасности инициирования взрыва при проскальзывании в захватах испытательной машины.On the surface of the pads in the area of contact with the grippers, it is possible to apply grooves, marks, roughnesses. This allows you to apply this method to the study of the mechanical properties of explosive compositions without the danger of an explosion when slipping in the grips of a testing machine.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показана лабораторная сборка.Figure 1 shows the laboratory assembly.

На фиг.2 показана диаграмма деформирования лабораторной сборки.Figure 2 shows a diagram of the deformation of the laboratory assembly.

На фиг.3 показана диаграмма деформирования образца.Figure 3 shows a diagram of the deformation of the sample.

На фиг.4 показана таблица результатов экспериментальных исследований, гдеFigure 4 shows a table of the results of experimental studies, where

εраст (%) - деформационная способность при растяжении,ε growth (%) - tensile strain,

σраст (МПа) - предел прочности при растяжении,σ growth (MPa) - tensile strength,

Eраст (МПа) - модуль упругости при растяжении.E rust (MPa) - modulus of tensile elasticity.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Как показано на фиг.1, испытуемый образец 1 выполнен из хрупкого материала в форме двусторонней лопатки. На две противоположные поверхности образца 1 наклеены накладки 2. Накладки 2 выполнены одинаковых с образцом 1 размеров и формы из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок 2, меньшую или равную жесткости исследуемого образца 1. Образец 1 с наклеенными накладками 2 образует лабораторную сборку 3. Сборку 3 размещают и фиксируют в цанговых захватах испытательной машины. Захваты накладывают на поверхности четырех граней сборки 3 таким образом, чтобы край каждого захвата располагался между краем торца 4 и началом дуги галтели 5 сборки 3. На поверхность сборки 3 в зоне контакта 6 с захватами наносят канавки, или риски, или шероховатости.As shown in FIG. 1, the test sample 1 is made of a brittle material in the form of a double-sided blade. On two opposite surfaces of sample 1, pads 2 are glued. The pads 2 are made of the same size and shape as sample 1 from a material that provides the total stiffness of both pads 2 less than or equal to the stiffness of the test sample 1. Sample 1 with glued pads 2 forms a laboratory assembly 3. Assembly 3 are placed and fixed in collet grips of the testing machine. Grips are imposed on the surface of the four faces of the assembly 3 so that the edge of each grip is located between the edge of the end 4 and the beginning of the arc of the fillet 5 of the assembly 3. On the surface of the assembly 3 in the contact zone 6 with the grips, grooves or risks or roughnesses are applied.

На поверхность рабочей части сборки 3 устанавливают экстензометр 7. Прикладывают нагрузку к сборке 3, снимают показания экстензометра 7 и получают график зависимости деформации рабочей части лабораторной сборки 3 от приложенного усилия (на фиг.2), из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца 1. Напряжение в образце σо выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σо=3·σлс-2·σп. Диаграмма деформирования лабораторной сборки 3 приведена на фиг.2. Данная диаграмма содержит четыре участка: участок 8 упругого деформирования лабораторной сборки 3; участок 9 пластического деформирования образца 1 в составе лабораторной сборки 3 с упругодеформирующимися накладками 2; участок 10 разрушения образца 1 (прохождения поперечной трещины); участок 11 деформирования сборки 3 с образцом 1, имеющим сквозную поперечную трещину.An extensometer 7 is installed on the surface of the working part of assembly 3. A load is applied to assembly 3, the extensometer 7 is read and a graph of the dependence of the deformation of the working part of the laboratory assembly 3 on the applied force (in Fig. 2) is used to restore the deformation diagram of sample 1. The voltage is the specimen σ о is expressed in terms of the stresses of the laboratory assembly σ ls and overlays σ p , provided that the deformation is equal, according to the formula σ o = 3 · σ ls -2 · σ p . The deformation diagram of the laboratory assembly 3 is shown in figure 2. This diagram contains four sections: section 8 of elastic deformation of the laboratory assembly 3; section 9 of plastic deformation of sample 1 as part of a laboratory assembly 3 with elastically deforming pads 2; section 10 of the destruction of sample 1 (the passage of a transverse crack); the deformation section 11 of the assembly 3 with the sample 1 having a through transverse crack.

На фиг.3 приведена диаграмма деформирования образца 1 без накладок 2. Сравнение диаграмм на фиг.2 и фиг.3 позволяет сделать вывод о том, что стандартные испытания образцов 1 в отличие от лабораторных сборок 3 не позволяют выявить предшествующую разрушению область - участок 9 (на фиг.2) нелинейного деформирования материала образца 1, поведение которого близко к хрупкому. Диаграмма на фиг.3 практически линейна вплоть до разрушения образца 1.Figure 3 shows a diagram of the deformation of sample 1 without overlays 2. Comparison of the diagrams in figure 2 and figure 3 allows us to conclude that standard tests of samples 1, in contrast to laboratory assemblies 3, do not reveal the area-section 9 preceding failure ( figure 2) of nonlinear deformation of the material of sample 1, the behavior of which is close to brittle. The diagram in figure 3 is almost linear until the destruction of sample 1.

На фиг.4 представлена таблица результатов статистической обработки экспериментальных данных, полученных в опытах по растяжению накладок 2 из оргстекла, образцов 1 из взрывчатого состава (ВС) и лабораторных сборок 3. Было проведено и обработано не менее 18 опытов на каждый вид испытаний. В таблице также приведены параметры диаграммы деформирования материала ВС образцов 1, полученные по результатам испытаний лабораторных сборок 3. Анализ данных, представленных в таблице, позволяет сделать следующие выводы:Figure 4 presents a table of the results of statistical processing of experimental data obtained in experiments on stretching pads 2 from plexiglass, samples 1 from explosive composition (BC) and laboratory assemblies 3. At least 18 experiments were conducted and processed for each type of test. The table also shows the parameters of the diagram of the deformation of the material of the aircraft of samples 1, obtained from the test results of laboratory assemblies 3. Analysis of the data presented in the table allows the following conclusions:

- использование при испытаниях на растяжение предложенной конструкции лабораторной сборки 3 позволило выявить существенные (в 1.77 раза) резервы деформационной способности материала ВС образцов 1, которые невозможно определить при проведении стандартных испытаний образцов 1;- the use of the proposed design of laboratory assembly 3 during tensile tests made it possible to identify significant (1.77 times) reserves of the deformation ability of the aircraft material of samples 1, which cannot be determined during standard tests of samples 1;

- различная степень отличий деформационной способности и предела прочности при растяжении (в 1.77 и 1.58 раза соответственно), полученных в испытаниях лабораторных сборок 3 и образцов 1 без накладок 2, говорит о нелинейном поведении материала ВС образцов 1 в области, предшествующей разрушению - участок 9 (на фиг.2). Стандартные испытания образцов 1 в отличие от лабораторных сборок 3 не позволяют выявить эту область деформирования материала - участок 9 (на фиг.2): зависимость «напряжение-деформация» (фиг.3 практически линейна вплоть до разрушения);- a different degree of differences in deformation ability and tensile strength (1.77 and 1.58 times, respectively) obtained in tests of laboratory assemblies 3 and samples 1 without overlays 2, indicates the nonlinear behavior of the material of the aircraft of samples 1 in the region preceding the fracture - section 9 ( figure 2). Standard tests of samples 1, in contrast to laboratory assemblies 3, do not allow us to identify this region of material deformation — section 9 (in FIG. 2): “stress-strain” relationship (FIG. 3 is almost linear until fracture);

- использование при испытаниях на растяжение предложенной конструкции лабораторной сборки 3 позволяет получать более стабильные (с меньшим разбросом) в отличие от стандартных испытаний образцов 1 результаты. Это, в свою очередь, позволяет получать более точные расчетные оценки прочности и надежности конструкций, содержащих детали из хрупких материалов;- the use of the proposed design of the laboratory assembly 3 during tensile tests allows obtaining more stable (with a smaller dispersion) results, unlike standard tests of samples 1. This, in turn, allows one to obtain more accurate estimates of the strength and reliability of structures containing parts from brittle materials;

- модуль упругости материала образца 1, определенный с использованием лабораторных сборок 3, практически совпадает (отличие не превышает 2%) со значением этой характеристики, полученной в стандартных испытаниях образцов 1. Что подтверждает правильность вывода формулы восстановления диаграммы деформирования материала ВС образца 1 из кривой «деформация-напряжение» лабораторной сборки 3 и обоснованность методических предположений, использованных при проектировании лабораторной сборки 3, и способа ее испытания.- the modulus of elasticity of the material of sample 1, determined using laboratory assemblies 3, practically coincides (the difference does not exceed 2%) with the value of this characteristic obtained in standard tests of samples 1. Which confirms the correctness of the derivation of the formula for reconstructing the deformation diagram of the material of aircraft BC of sample 1 from the curve deformation-stress "of the laboratory assembly 3 and the validity of the methodological assumptions used in the design of the laboratory assembly 3, and the method of testing it.

Необходимо отметить, что разрушение всех образцов, испытанных в составе лабораторных сборок, произошло в рабочей части. Данный результат доказывает, что предложенный способ позволяет выполнить принцип Сен-Венана, создать однородное напряженное состояние в рабочей части образца из хрупких материалов.It should be noted that the destruction of all samples tested in laboratory assemblies occurred in the working part. This result proves that the proposed method allows to fulfill the Saint-Venant principle, to create a uniform stress state in the working part of the sample from brittle materials.

Таким образом, способ расширяет арсенал технических средств определения механических свойств хрупких материалов при растяжении в переходной области, предшествующей разрушению, выявляет резервы деформационной способности материала, которые невозможно определить при проведении стандартных испытаний образцов на растяжение, позволяет повысить точность и информативность результатов экспериментов.Thus, the method expands the arsenal of technical means for determining the mechanical properties of brittle materials under tension in the transition region preceding fracture, reveals the reserves of the deformation ability of the material, which cannot be determined during standard tensile testing of samples, allows to increase the accuracy and information content of the experimental results.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в авиастроении, судостроении, машиностроении, атомной энергетике. Для оценки прочности и жесткости любого конструкционного материала, поведение которого при растяжении близко к хрупкому, он подвергается механическим испытаниям. Достоверность сведений о прочности и жесткости материала обусловливает эффективность его использования и эксплуатационные возможности конструкций, содержащих детали из него. Осуществление на практике описанного способа подтвердило получение технического результата. Это показывает его работоспособность и подтверждает промышленную применимость.The most effective invention can be used in aircraft, shipbuilding, mechanical engineering, nuclear energy. To assess the strength and stiffness of any structural material whose tensile behavior is close to brittle, it is subjected to mechanical tests. The reliability of information about the strength and stiffness of the material determines the efficiency of its use and the operational capabilities of structures containing parts from it. The practical implementation of the described method confirmed the receipt of a technical result. This shows its performance and confirms industrial applicability.

Claims (2)

1. Способ определения механических свойств хрупких материалов при растяжении, включающий прикрепление накладок к образцу, размещение образца с накладками в захватах испытательной машины, нагрузку образца с накладками, регистрацию деформации рабочей части образца, отличающийся тем, что накладки одинаковых с образцом размеров и формы, выполненные из материала, обеспечивающего суммарную жесткость обеих накладок, меньшую или равную жесткости исследуемого образца, наклеивают на двух противоположных поверхностях образца, в результате получают лабораторную сборку, которую размещают в цанговых захватах испытательной машины, при этом каждый захват устанавливают между краем торца и началом дуги галтели сборки, на поверхность сборки устанавливают экстензометр, прикладывают нагрузку к сборке, по показаниям экстензометра получают кривую «деформация-напряжение» лабораторной сборки, из которой восстанавливают диаграмму деформирования образца, напряжение в образце σo выражают через напряжения лабораторной сборки σлс и накладки σп, при условии равенства деформации, по формуле σо=3·σлс-2·σп.1. The method of determining the mechanical properties of brittle materials under tension, including attaching the pads to the sample, placing the sample with pads in the grips of the testing machine, loading the sample with pads, registering deformation of the working part of the sample, characterized in that the pads are identical in size and shape to the sample, made from a material providing the total stiffness of both pads less than or equal to the stiffness of the test sample, stick on two opposite surfaces of the sample, resulting in a floor they start the laboratory assembly, which is placed in the collet grips of the testing machine, each gripper is installed between the end edge and the beginning of the fillet arc of the assembly, an extensometer is placed on the assembly surface, a load is applied to the assembly, the strain-stress curve of the laboratory assembly is obtained from the extensometer, from which reduced deformation diagram sample voltage at the sample σ o is expressed as the voltage assembly laboratory dissolved σ and σ n laths provided equality deformation of the form e o = σ · σ 3 hp -2 · σ n. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на поверхность накладок из пластмассы наносят контактирующие с захватами канавки, риски, шероховатости. 2. The method according to claim 1, characterized in that the grooves in contact with the grippers are applied to the surface of the plastic linings, risks, roughnesses.
RU2013131669/28A 2013-07-09 2013-07-09 Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension RU2540460C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131669/28A RU2540460C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131669/28A RU2540460C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013131669A RU2013131669A (en) 2015-01-20
RU2540460C1 true RU2540460C1 (en) 2015-02-10

Family

ID=53280581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013131669/28A RU2540460C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540460C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178353U1 (en) * 2017-12-14 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" TEST SAMPLE FOR DEFINITION DEFINITION AT A SHIFT OF ADHESIVE CONNECTION OF COMPOSITE MATERIAL REINFORCED WITH CARBON FIBERS WITH IRON CONCRETE
RU2696934C1 (en) * 2018-10-29 2019-08-07 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of determining tensile strength of ceramics in axial tension

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU467185A1 (en) * 1973-05-29 1975-04-15 Коммунарский горно-металлургический институт Device for securing rock specimens during tensile tests
SU1335844A1 (en) * 1985-12-11 1987-09-07 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Method of mechanical tests of material specimens
RU53014U1 (en) * 2005-09-12 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" DEMONSTRATION MODEL "PRINCIPLE OF SAINT-VENAN AND TENSION CONCENTRATION"
JP2012247208A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Konica Minolta Holdings Inc Tensile testing method for thin film brittle material, and tensile testing device for thin film brittle material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU467185A1 (en) * 1973-05-29 1975-04-15 Коммунарский горно-металлургический институт Device for securing rock specimens during tensile tests
SU1335844A1 (en) * 1985-12-11 1987-09-07 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Method of mechanical tests of material specimens
RU53014U1 (en) * 2005-09-12 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" DEMONSTRATION MODEL "PRINCIPLE OF SAINT-VENAN AND TENSION CONCENTRATION"
JP2012247208A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Konica Minolta Holdings Inc Tensile testing method for thin film brittle material, and tensile testing device for thin film brittle material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178353U1 (en) * 2017-12-14 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" TEST SAMPLE FOR DEFINITION DEFINITION AT A SHIFT OF ADHESIVE CONNECTION OF COMPOSITE MATERIAL REINFORCED WITH CARBON FIBERS WITH IRON CONCRETE
RU2696934C1 (en) * 2018-10-29 2019-08-07 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of determining tensile strength of ceramics in axial tension

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013131669A (en) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shokrieh et al. Investigating the transverse behavior of Glass–Epoxy composites under intermediate strain rates
Li et al. Elastic and fracture behavior of three-dimensional ply-to-ply angle interlock woven composites: Through-thickness, size effect, and multiaxial tests
Cravero et al. Further developments in J evaluation procedure for growing cracks based on LLD and CMOD data
Li et al. A new multiaxial fatigue damage model for various metallic materials under the combination of tension and torsion loadings
RU2540460C1 (en) Method to determine mechanical properties of brittle materials at tension
Sistaninia et al. Theoretical and experimental investigations on the mode II fracture toughness of brittle materials
Meneghetti et al. A synthesis of the fatigue behavior of stainless steel bars under fully reversed axial or torsion loading by using the specific heat loss
Krüger et al. New method for determination of shear properties of wood
RU2483214C1 (en) Method for determining specific surface energy of destruction of solid bodies
Myslicki et al. Short-time procedure for fatigue assessment of beech wood and adhesively bonded beech wood joints
Pramreiter et al. Non-destructive testing of thin birch (Betula pendula Roth.) veneers
Efimov Determination of tensile strength by the measured rock bending strength
Hua et al. Theoretical error analysis of the T-stress for a central cracked Brazilian disk specimen
Marzi Innovations in fracture testing of structural adhesive bonds
Komorek et al. Initial research of impact strength in adhesive joints
Kaji et al. Mechanical properties of saturated concrete depending on the strain rate
Yoshihara Bending properties of medium-density fiberboard and plywood obtained by compression bending test
Zhou et al. Study on dynamic fracture and mechanical properties of a PBX simulant by using DIC and SHPB method
CN104181041A (en) Method for testing type-II fracture energy of bonded interface
RU2798326C1 (en) Specimen of laminated composite materials for tensile testing in the direction of the thickness of the specimen
Yoshihara Plasticity analysis of the strain in the tangential direction of solid wood subjected to compression load in the longitudinal direction
Xue et al. Fatigue life assessment of a high strength steel 300 M in the gigacycle regime
Mladensky et al. Analytical investigation of nonlinear interlaminar fracture in trilayered polymer composite beam under mode II crack loading conditions using the J-integral approach
Bremer et al. NDT-based characteriazation of timber and vulcanized fiber for civil infrastructure
Zhang et al. A Multiscale model for modal analysis of composite structures with bolted joints