RU2578286C1 - Method of testing metals for bending with stretching - Google Patents
Method of testing metals for bending with stretching Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578286C1 RU2578286C1 RU2015102249/28A RU2015102249A RU2578286C1 RU 2578286 C1 RU2578286 C1 RU 2578286C1 RU 2015102249/28 A RU2015102249/28 A RU 2015102249/28A RU 2015102249 A RU2015102249 A RU 2015102249A RU 2578286 C1 RU2578286 C1 RU 2578286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- bending
- stretching
- mandrel
- supports
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механических испытаний металлов и сплавов, а именно к испытаниям на изгиб с растяжением, и может быть использовано при испытании различных конструкций, работающих в сложных условиях нагружения, при расчетах на прочность конструкций, работающих в условиях изгиба с растяжением.The invention relates to the field of mechanical testing of metals and alloys, and in particular to tensile bending tests, and can be used to test various structures working under difficult loading conditions, when calculating the strength of structures working under tensile bending.
Известны методы механических испытаний образцов, различающиеся по характеру напряженного состояния: растяжение, сжатие, изгиб, кручение. Однако они позволяют оценить механические характеристики материалов только при одном виде нагружения. Известен способ определения штампуемости металла (патент РФ №2171976, G01N 3/28, опубл. 10.08.2001), в котором динамический изгиб выполняют непосредственно после растяжения, производимого до предельно равномерного для данного металла удлинения. Известен способ определения механических свойств металлов (заявка на изобретение №2012145523, G01N 3/08, опубл. 10.05.2014), включающий осевое растяжение плоских и круглых образцов с фиксированной скоростью деформации и температурой испытания, в котором коэффициент динамической вязкости металлов и эффективную энергию разрушения определяют по приведенным математическим зависимостям. Однако указанные способы не позволяют определить механические характеристики материала в сложных условиях нагружения при изгибе с одновременным растяжением.Known methods for mechanical testing of samples, differing in the nature of the stress state: tension, compression, bending, torsion. However, they allow one to evaluate the mechanical characteristics of materials with only one type of loading. A known method of determining the formability of a metal (RF patent No. 2171976, G01N 3/28, publ. 08/10/2001), in which dynamic bending is performed immediately after stretching, made to the maximum uniform elongation for a given metal. A known method for determining the mechanical properties of metals (application for invention No. 20112145523, G01N 3/08, publ. 05/10/2014), including axial tension of flat and round samples with a fixed strain rate and test temperature, in which the dynamic viscosity coefficient of metals and effective fracture energy determined by the given mathematical dependencies. However, these methods do not allow to determine the mechanical characteristics of the material under difficult loading conditions in bending with simultaneous stretching.
Наиболее близким техническим решением является способ испытания металлов на изгиб по ГОСТ Р ИСО 7438-2013, принятый за прототип, который включает размещение концов образца из испытуемого металла на двух опорах и определение способности металлов подвергаться пластической деформации при изгибе образца путем воздействия деформирующим усилием по середине образца с помощью оправки. Этим способом можно определить только способность металлов выдерживать пластическую деформацию при изгибе, но он не позволяет определить механические характеристики металла.The closest technical solution is the method of testing metals for bending in accordance with GOST R ISO 7438-2013, adopted as a prototype, which includes placing the ends of the sample from the test metal on two supports and determining the ability of metals to undergo plastic deformation when the sample is bent by applying a deforming force in the middle of the sample using a mandrel. This method can only determine the ability of metals to withstand plastic deformation during bending, but it does not allow to determine the mechanical characteristics of the metal.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в определении механических характеристик металла при одновременном изгибе с растяжением для обеспечения точности расчетов на прочность конструкций, работающих в условиях изгиба с растяжением.The technical problem solved by the invention is to determine the mechanical characteristics of the metal while bending with tension in order to ensure the accuracy of the strength calculations of structures operating in conditions of bending with tension.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе испытания металлов на изгиб с растяжением, включающем размещение концов образца из испытуемого металла на опорах, воздействие деформирующим усилием по середине образца с помощью оправки и обработку результатов, согласно изобретению, концы образца закрепляют в опорах при помощи захватов с обеспечением поворота каждого захвата, деформирование проводят до разрушения образца с обеспечением минимального трения между образцом и оправкой и по диаграмме нагружения определяют механические характеристики.The problem is solved due to the fact that in the method of testing metals for bending with tension, including placing the ends of the sample from the test metal on the supports, the action of the deforming force in the middle of the sample using a mandrel and processing the results, according to the invention, the ends of the sample are fixed in the supports using grips to ensure the rotation of each gripper, deformation is carried out until the destruction of the specimen with minimal friction between the specimen and the mandrel and is determined mechanically by the loading diagram Kie characteristics.
Деформирование проводят на оборудовании для статических испытаний с использованием изготовленного приспособления. Концы образца закрепляют в опорах при помощи захватов с обеспечением поворота каждого захвата в опоре, что позволяет одновременно использовать две схемы нагружения образца: изгиб и растяжение. При этом образец не подвергается деформированию (изгибу) по концам его рабочей части за счет обеспечения поворота каждого захвата. С помощью оправки деформирующим усилием воздействуют по середине образца до разрушения образца с обеспечением минимального трения между образцом и оправкой. В результате испытания регистрируют диаграмму нагружения образца, по которой определяют максимальную нагрузку при изгибе с растяжением до разрушения образца и величину его прогиба, определяемую по величине хода оправки. Причем создание минимального трения между образцом и оправкой позволяет с большей точностью определить эти характеристики, необходимые для выбора материала, способного выдерживать высокие нагрузки, и проведения расчетов на прочность конструкций, работающих в сложных условиях нагружения.The deformation is carried out on equipment for static tests using the manufactured device. The ends of the sample are fixed in the supports with the help of grippers, ensuring the rotation of each gripper in the support, which allows the simultaneous use of two loading schemes of the sample: bending and tension. In this case, the sample is not subjected to deformation (bending) at the ends of its working part due to the provision of rotation of each capture. Using a mandrel, a deforming force is applied in the middle of the sample until the sample is destroyed, with minimal friction between the sample and the mandrel. As a result of the test, a diagram of the sample loading is recorded, which determines the maximum load in bending with tension until the sample is destroyed and its deflection, determined by the magnitude of the mandrel stroke. Moreover, the creation of minimal friction between the sample and the mandrel allows you to more accurately determine these characteristics necessary for choosing a material that can withstand high loads, and calculating the strength of structures operating in difficult loading conditions.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено приспособление для осуществления способа испытания на изгиб с одновременным растяжением, на фиг. 2 изображен эскиз образца для проведения испытаний, на фиг. 3 показан образец после проведения испытания на изгиб с растяжением и на фиг. 4 - диаграмма нагружения образца при изгибе с растяжением.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for implementing a bending test with simultaneous stretching, FIG. 2 shows a sketch of a test specimen; FIG. 3 shows a sample after a tensile bending test, and FIG. 4 is a diagram of sample loading under bending with tension.
Приспособление для реализации предлагаемого способа испытания (фиг. 1) включает основание 1, на котором жестко зафиксированы две опоры 2, выполненные с захватами 3 для закрепления концов образца 4. Захваты 3 размещены в опорах с обеспечением поворота. Оправкой 5 перпендикулярно поверхности образца 4 оказывают воздействие по середине образца. Образец 4 (фиг. 2) изготавливают из испытуемого металла и на концах выполняют, например, резьбу для закрепления образца в захватах.The device for implementing the proposed test method (Fig. 1) includes a
Способ испытания на изгиб с растяжением проводили на комплексе для статических испытаний с использованием описанного выше приспособления. Каждый конец образца 4 закрепляют в захвате 3. При проведении испытания оправкой 5 перпендикулярно поверхности образца 4 оказывают воздействие по середине образца, оправка начинает давить на поверхность образца в точке, затем постепенно образец охватывает рабочую поверхность оправки, изгибается и растягивается до полного разрушения (фиг. 3). При этом каждый захват 3 с закрепленным в нем концом образца 4 осуществляет поворот в опоре, препятствуя изгибу (деформированию) образца 4 по концам его рабочей части. Для обеспечения минимального трения между оправкой и образцом и получения достоверных результатов на поверхность образца наносят смазку. В результате испытания регистрируют диаграмму нагружения образца (фиг. 4). По диаграмме нагружения определяют максимальную нагрузку при изгибе с растяжением до разрушения образца и перемещение оправки, необходимые для выбора материала, способного выдерживать высокие нагрузки, и проведения точных расчетов на прочность.The tensile bending test method was carried out on a complex for static tests using the device described above. Each end of the
В испытательной лаборатории с использованием системы статических испытаний «SHIMADZU» было проведено испытание, в частности, цилиндрических образцов на изгиб с растяжением, изготовленных из листовой стали 3 и 40Х и из труб класса прочности Х80. Размеры образца: длина - 115 мм, диаметр рабочей части - 6 мм, длина рабочей части - 85 мм. Рабочую поверхность образца покрывали смазкой, например диоксидом молибдена. Оправка для воздействия на образец была выполнена радиусом 15 мм.In the test laboratory, using the SHIMADZU static testing system, a test was carried out, in particular, of cylindrical tensile bending samples made of
При проведении испытания оправка перемещается перпендикулярно поверхности образца, например, со скоростью 5 мм/мин и начинает воздействовать на поверхность по середине образца в точке, затем постепенно образец охватывает рабочую поверхность оправки, изгибается и растягивается до полного разрушения. Так как концы образца закреплены в захватах, выполненных с возможностью поворота в опорах, при испытании не происходит деформирования образца по концам его рабочей части. При испытании получают достоверные значения механических характеристик.During the test, the mandrel moves perpendicular to the surface of the sample, for example, at a speed of 5 mm / min and begins to act on the surface in the middle of the sample at a point, then gradually the sample covers the working surface of the mandrel, bends and stretches to complete destruction. Since the ends of the sample are fixed in grips made with the possibility of rotation in the supports, during the test, the sample does not deform at the ends of its working part. When tested, reliable values of the mechanical characteristics are obtained.
В результате испытания были получены диаграммы нагружения каждого образца, при анализе которых определили максимальную нагрузку, которую выдерживает образец, и перемещение оправки при разрушении каждого образца (см. таблицу).As a result of the test, loading diagrams of each sample were obtained, during the analysis of which the maximum load that the sample can withstand and the movement of the mandrel during the destruction of each sample were determined (see table).
Сравнение полученных показателей дает возможность выбора стали, способной выдерживать больший изгиб и высокие нагрузки, а также обеспечить точность расчетов на прочность конструкций, работающих в условиях изгиба с растяжением.Comparison of the obtained indicators makes it possible to choose steel capable of withstanding greater bending and high loads, as well as ensuring the accuracy of strength calculations of structures operating in conditions of bending with tension.
Использование предлагаемого способа испытания позволяет получить достоверные значения механических характеристик и обеспечить повышение точности расчетов на прочность конструкций, работающих в условиях изгиба с растяжением, в том числе труб, эксплуатирующихся в условиях наклонных скважин, а также проволоки, профиля и труб при изготовлении с намоткой на барабан.Using the proposed test method allows to obtain reliable values of the mechanical characteristics and to increase the accuracy of calculations for the strength of structures operating in conditions of bending with tension, including pipes operating in conditions of deviated wells, as well as wire, profile and pipes in the manufacture of wound on a drum .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102249/28A RU2578286C1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Method of testing metals for bending with stretching |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102249/28A RU2578286C1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Method of testing metals for bending with stretching |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578286C1 true RU2578286C1 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55656581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102249/28A RU2578286C1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Method of testing metals for bending with stretching |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578286C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184640U1 (en) * | 2018-05-24 | 2018-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "РобоТритПайп" | STAND FOR CREATION IN A TUBE SAMPLE OF A DIFFICULT STRESS |
CN110018051A (en) * | 2019-05-13 | 2019-07-16 | 孙大慧 | A kind of automotive air-conditioning condenser strength testing device and its method |
CN111999187A (en) * | 2019-05-27 | 2020-11-27 | 上海电缆研究所有限公司 | Cable harness dynamic bending simulation device and bending durability test system |
RU2803561C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Raw mix for the production of fiber foam concrete |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3130579A (en) * | 1961-05-22 | 1964-04-28 | Nat Steel Corp | Apparatus for bend testing elongated specimens |
SU667858A1 (en) * | 1976-02-18 | 1979-06-15 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Method of testing structural material for plasticity |
SU706738A1 (en) * | 1976-09-13 | 1979-12-30 | Brojde Zinovij S | Apparatus for investigating mechanical properties of materials |
SU1803795A1 (en) * | 1990-12-04 | 1993-03-23 | Vsesoyuznyj Nii Gornoj Geomekh | Apparatus for deformation of specimens of materials |
-
2015
- 2015-01-26 RU RU2015102249/28A patent/RU2578286C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3130579A (en) * | 1961-05-22 | 1964-04-28 | Nat Steel Corp | Apparatus for bend testing elongated specimens |
SU667858A1 (en) * | 1976-02-18 | 1979-06-15 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Method of testing structural material for plasticity |
SU706738A1 (en) * | 1976-09-13 | 1979-12-30 | Brojde Zinovij S | Apparatus for investigating mechanical properties of materials |
SU1803795A1 (en) * | 1990-12-04 | 1993-03-23 | Vsesoyuznyj Nii Gornoj Geomekh | Apparatus for deformation of specimens of materials |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184640U1 (en) * | 2018-05-24 | 2018-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "РобоТритПайп" | STAND FOR CREATION IN A TUBE SAMPLE OF A DIFFICULT STRESS |
CN110018051A (en) * | 2019-05-13 | 2019-07-16 | 孙大慧 | A kind of automotive air-conditioning condenser strength testing device and its method |
CN111999187A (en) * | 2019-05-27 | 2020-11-27 | 上海电缆研究所有限公司 | Cable harness dynamic bending simulation device and bending durability test system |
RU2803561C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Raw mix for the production of fiber foam concrete |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rund et al. | Investigation of sample-size influence on tensile test results at different strain rates | |
RU100256U1 (en) | DEVICE FOR EVALUATING THE RESIDUAL RESOURCE OF THE PIPELINE BY MULTIFRACTAL METAL STRUCTURE PARAMETERS | |
RU2578286C1 (en) | Method of testing metals for bending with stretching | |
Strzelecki et al. | Analysis of axial load and bending load effects on the fatigue life | |
JP4061341B2 (en) | Strain-controlled ultra high cycle fatigue test method and fatigue test apparatus | |
JP2014102132A (en) | Low cycle fatigue crack growth evaluation method | |
RU2451281C1 (en) | Method for determining mechanical characteristics of rods from polymer composite materials, and device for its implementation (versions) | |
Džugan et al. | SPD processed materials mechanical properties determination with the use of miniature specimens | |
RU2439530C1 (en) | Method for determining mechanical stresses in steel structures | |
JP2019078548A (en) | Apparatus and method for bending test of steel pipe | |
RU127922U1 (en) | DEVICE FOR TESTING POLYMERIC FITTINGS OF PERIODIC PROFILE | |
RU2748457C1 (en) | Method for determining endurance limit of sheet material | |
RU2402009C1 (en) | Device for determining elastic-ductile properties of material during monoaxial extension of arched specimens | |
RU2609817C1 (en) | Method of mechanical tests of metal | |
Traphöner et al. | Material characterization for plane and curved sheets using the in-plane torsion test–an overview | |
RU2553829C1 (en) | Method of metal mechanical testing | |
RU2662251C1 (en) | Method of the ceramics strength evaluation in stretching | |
RU2582231C1 (en) | Method of testing for sulphide cracking of metal of electric welded and seamless pipes | |
Ohtsuki | An innovative method for measuring Young's modulus of multi-layered materials using postbuckling behavior | |
RU158866U1 (en) | DEVICE FOR COMPRESSING A POLYMERIC LENGTH SAMPLE | |
RU2654154C2 (en) | Method of determining the residual life of the pipelines | |
RU2624613C1 (en) | Method of metals testing for tension-compression and the sample for its implementation | |
RU2624616C1 (en) | Method for determining strength of coating adhesion to metal base | |
RU2338176C1 (en) | Device for stretch tests of ring pipe samples | |
RU2597811C1 (en) | Method of determining mechanical characteristics of hollow tubular articles from polymer composite materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180127 |