SU1116342A1 - Method of testing materials in complicated stress state - Google Patents

Method of testing materials in complicated stress state Download PDF

Info

Publication number
SU1116342A1
SU1116342A1 SU833598125A SU3598125A SU1116342A1 SU 1116342 A1 SU1116342 A1 SU 1116342A1 SU 833598125 A SU833598125 A SU 833598125A SU 3598125 A SU3598125 A SU 3598125A SU 1116342 A1 SU1116342 A1 SU 1116342A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chamber
stresses
sample
pressure
piston
Prior art date
Application number
SU833598125A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Давидович Певзнер
Original Assignee
Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела
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 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела filed Critical Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела
Priority to SU833598125A priority Critical patent/SU1116342A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1116342A1 publication Critical patent/SU1116342A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯНЖННОМ СОСТОЯНИИ типа , заключающийс  в том, что размещенный в камере образ.ед подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образед посредством поршн  дополнительной осевой нагрузкой и деформируют его путем перемещени  поршн , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности определени  вли ни  параметров пути нагружени  на физико-механические свойства материалов, исходную величину давлени  2.Vf жидкости в камере устанавливают исход  из услови  Л- . где - касательные напр жени ; Cj, - параметр вида напр женного состо ни  на пределе упругости , соответствующий заданной величине деформацию образца в допредельной обi ласти осуществл ют при посто нной величине касательных напр жений и уменьшении отношени  боковых напр ,жений к осевым за счет уменьшени  гавлени  в камере, а в области за максимум нагрузки - при увеличении отношени  боковых напр жений к осевым за счет увеличени  давлени  в камере.A METHOD FOR TESTING MATERIALS WITH COMPLEX VOLTAGE CONDITIONS of the type consisting in that the unit placed in the chamber undergoes hydrostatic compression, loads the sample through the piston with an additional axial load, and deforms it by moving the piston, in order to improve the accuracy. parameters of the loading path on the physicomechanical properties of materials; the initial value of the pressure 2.Vf of the fluid in the chamber is established on the basis of the condition L-. where are tangential stresses; Cj, is the parameter of the type of stress state at the elastic limit, which corresponds to a given value, the deformation of the sample in the prelimit region is carried out at a constant value of tangential stresses and a decrease in the ratio of lateral to axial stresses by reducing load maximum — with an increase in the ratio of lateral to axial stresses due to an increase in pressure in the chamber.

Description

11 Изобретение относитс  к технике испытани  материалов на прочность, в частности к способам дл  изучени  физико-механических свойств материалов в услови х объемного неравнокомпонентного сжати . Известен способ испытани  материа лов при сложном напр женном состо нии типа (3, гдеб. главные-сжимающие напр  жени . при котором все три компоненты расту пропорционально параметру вида напр  женного состо ни  С- -;.е- ПП Недостатком способа  вл етс  изме нение во врем  испытани  величины, касательных напр жений t , ответственных за остаточные неупруги деформации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ испытани  материалов при сложном напр женном состо нии типа G,, заключающийс  в том, что размещенный в камере образец подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образец посредством поршн  дополнительной осевой нагрузкой и деформируют его путем перемещени  поршн  С2. Известный способ характеризуетс  недостаточной точностью определени  вли ни параметров пути нагружени  на физико-механический свойства материалов вследствие одновременного изменени  в процессе неупругого деформировани  при осевом нагружении образца как параметра вида напр  женного состо ни С -- так и величины касательного напр жени  t. Цель изобретени  - повыщение точности определени  вли ни  параметров пути нагружени  на физико-механические свойства материалов. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу испытани  материалов при сложном напр женном состо нии типа .j, заключающемус  в том, что размещенный н камере обра  ец подвергают гидростатическому сжа11 The invention relates to a technique for testing materials for strength, in particular to methods for studying the physicomechanical properties of materials under conditions of bulk unequal compression. There is a known method of testing materials under a complex stress state of the type (3, where the main stress-compressive stresses. In which all three components grow in proportion to the stress-type parameter C - - ;. e-PP. The disadvantage of the method is the change during the test of the magnitude, the tangential stresses t, which are responsible for the residual inelastic deformations. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the method of testing materials with a complex stress state of type G, comprising In that the sample placed in the chamber is subjected to hydrostatic compression, the sample is loaded by an additional axial load by means of the piston and deformed by moving the piston C2. The known method is characterized by insufficient accuracy in determining the influence of the loading path parameters on the physical and mechanical properties of the inelastic material. deformation at axial loading of the sample as a parameter of the type of stress state C - and the value of the tangential stress t. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the influence of the parameters of the loading path on the physicomechanical properties of materials. This goal is achieved by the fact that according to the method of testing materials under complex stress conditions such as .j, the fact that the sample placed on the chamber is subjected to hydrostatic compression

тию, нагружают образец посредством поршн  дополнительной осевой нагрузкой .и деформируют его путем пе.ремеff- load the sample by means of an additional axial load by the piston. and deform it by pulling

2 щени  поршн , исходную величину давлени  жидкости в камере устанавливают исход  из услови  где t - касательные напр жени ; параметр вида напр женного состо ни  на пределе упругости , соответствующий заданной величине t, деформацию образца в допредельной области осуществл ют при посто нной величине касательных напр жений и уменьшении отношени  боковых напр жений к осевым за счет уменьшени  давлени  в камере, а в области за максимумом нагрузки - при увеличении отношени  боковых напр жений к dceвым за счет увеличени  давлени  в камере. На фиг, .1 приведены различные пути нагружени  образца, где 1 путь нагружени  типа Кармана (согласно прототипу), 2 - предлагаемый путь нагружени , 3 - пропорциональный путь нагружени , С - значение параметра С (вида напр женного состо ни ) на пределе прочности. См - значение параметра С на пределе упругости дл  предлагаемого способа, значение параметра С на пределе упругости дл  пути нагружени  типа Кармана, С начальное значение параметра С, & trip приращение касательных напр жений за пределом упругости при пропорциональном нагружении, ACvc - приращение касательных напр жений при пути нагружени  типа Кармана; на фиг. 2 - вид получаемых зависимостей , гда 1 - участок упругой деформации АВ, 2 - участок неупругой допредельной деформации ВС, 3 - участок запредельной деформации, .ц(- продольна  деформаци  на пределе прочности, - продольна  деформаци  при достижении участка остаточной прочности. Способ испытани  материалов лри сложном напр женном состо нии осуществл етс  следующим образом. В камере устанавливают образец и нагружающий поршень. От источника давлени  создают в камере гидростатическое давление б2н которое выбирают исход  из услови  3 что обеспечивает при зггдаиной величине tr отсутствие неупругих деформаций . Нагружают образец посредством поршн  дополнительной осевой нагрузкой лО,, Деформаци  образца в допредельной области проводитс  при уменьшении давлени  б в -камере. При этом, благодар  компенсации выталкивающей силы, действующей на поршень от гидростатичес кого давлени  Q , величина до11олниТельной осевой нагрузки uff и, соответственно , величина касательных напр жений t остаютс  посто нными при уменьшении параметра вида напр женно го состо ни  С После достижени  запредельной областл , где величина t падает при уве личении осевой деформации , дл  поддержани  t увеличивают давление бп в камере вплоть до достижени  участка остаточной прочности, где образец раздел етс  на части, и 424 идет деформаци  не в объеме образца, аПО образовавшейс  плоскости сдвига. При испытании образцов мрамора при МПа, начальном давлении МПа в процессе деформировани  была получена остаточна  продольна  деформаци  07„ и остаточна  поперечна  деформаци  . Величина остаточной деформации при посто нной величине t() и уменьшении параметра вида напр женного состо ни  С оказалась близкой к той же величине при пути нагружени  типа Кармана и пропорциональном нагружении , что уточн ет существующие представлени  о роли различных параметров пути нагружени  на результат деформирс вани  за пределом упругости Использование изобретени  позвоп ет уточнить вли ние пути нагружени  на деформационно-прочностные свойства материалов, в частности горных пород .2 piston puffs, the initial value of the fluid pressure in the chamber is established on the basis of the condition where t is tangential stresses; the parameter of the stress state at the elastic limit corresponding to a given value of t, the deformation of the sample in the prelimit region is carried out at a constant value of tangential stresses and a decrease in the ratio of lateral to axial stresses due to a decrease in pressure in the chamber, and in the region behind the maximum load with an increase in the ratio of side voltages to DCV by increasing the pressure in the chamber. Fig. 1 shows various loading paths of the sample, where 1 is the Karman type loading path (according to the prototype), 2 is the proposed load path, 3 is the proportional load path, C is the value of the parameter C (type of stress state) at the tensile strength. Cm is the value of the parameter C at the elastic limit for the proposed method, the value of the parameter C at the elastic limit for the Karman type loading path, C is the initial value of the parameter C, & trip is the increment of tangential stresses beyond the elastic limit at proportional loading, ACvc is the increment of tangential stresses at the Karman type loading path; in fig. 2 - type of obtained dependencies, gda 1 - section of elastic deformation AB, 2 - section of inelastic pre-limiting deformation of the sun, 3 - section of transverse deformation, .c (- longitudinal deformation at tensile strength, - longitudinal deformation when the residual strength section is reached. Method of testing materials The complex stress state is carried out as follows: a sample and a loading piston are installed in the chamber. From the pressure source, a hydrostatic pressure is created in the chamber, chosen on the basis of condition 3 when the tr value is tr, there is no inelastic deformation. The sample is loaded by means of a piston with an additional axial load LO, the sample is deformed in the pre-limiting region when the pressure in the chamber decreases, thanks to the compensation of the buoyant force acting on the piston from the hydrostatic pressure Q, The value of additional axial load uff and, accordingly, the value of tangential stresses t remain constant when the parameter of the type of stress state C decreases. After reaching the load oblastl fittings, where the value t decreases with Uwe lichenie axial strain, to maintain t bp increase pressure in the chamber up until the residual strength portion, wherein the sample is divided into parts, and 424 is no strain in the sample volume, the resulting Apo shear plane. When testing marble samples at MPa, the initial pressure of MPa during deformation was obtained residual longitudinal deformation of 07 ° and residual transverse deformation. The magnitude of the residual strain at a constant value of t () and a decrease in the parameter of the type of stress state C turned out to be close to the same value for the Karman type loading path and proportional to the loading, which refines the existing ideas about the role of different parameters of the loading path elastic limit The use of the invention allows one to clarify the influence of the loading path on the deformation-strength properties of materials, in particular, rocks.

аbut

Claims (1)

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВMETHOD OF TESTING MATERIALS ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ типа заключающийся в том, что размещенный в камере образец подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой и деформируют его путем перемещения поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения влияния параметров пути нагружения на физико-механические свойства материалов, исходную величину давления жидкости в камере устанавливают исходя из условия 4 C,J где 't - касательные напряжения;AT A DIFFICULT STRAIN STATE of the type consisting in the fact that the sample placed in the chamber is subjected to hydrostatic compression, the sample is loaded by the piston with additional axial load and deformed by moving the piston, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the influence of the loading path parameters on the physicomechanical material properties, the initial value of the fluid pressure in the chamber is set based on the condition 4 C, J where 't - tangential stresses; С^ - параметр вида напряженного состояния на пределе упругости, соответствующий заданной величине деформацию образца в допредельной области осуществляют при постоянной величине касательных напряжений и уменьшении отношения боковых напря.жений к осевым за счет уменьшения гав-./1*· ления в камере, а в области за максимум нагрузки - при увеличении отноше- 5 ния боковых напряжений к осевым за счет увеличения давления в камереC ^ is the parameter of the type of stress state at the elastic limit corresponding to a given value, the deformation of the sample in the prelimit region is carried out at a constant value of shear stresses and a decrease in the ratio of lateral stresses to axial stresses due to a decrease in the gage -. / 1 * · pressure in the chamber, and in areas for maximum load - with an increase in the ratio of side to axial stresses 5 due to an increase in pressure in the chamber
SU833598125A 1983-05-26 1983-05-26 Method of testing materials in complicated stress state SU1116342A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598125A SU1116342A1 (en) 1983-05-26 1983-05-26 Method of testing materials in complicated stress state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598125A SU1116342A1 (en) 1983-05-26 1983-05-26 Method of testing materials in complicated stress state

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1116342A1 true SU1116342A1 (en) 1984-09-30

Family

ID=21065856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833598125A SU1116342A1 (en) 1983-05-26 1983-05-26 Method of testing materials in complicated stress state

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1116342A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Ильюшин А.Л. Пластичность. М.-.П., 1948, с. 89-91. 2. Karman Th.V. VDI-Zeitschrift, 1911, Bd. 55, № 4, S. 7749-7761 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Triaxial compression tests on a granite at different strain rates and confining pressures
Hillerborg et al. Analysis of crack formation and crack growth in concrete by means of fracture mechanics and finite elements
KR100953650B1 (en) Unified device for measuring mechanical characteristics of soft ground considering settling self-consolidation and pre-consolidation stress
Robin et al. Influence of an overload on the fatigue crack growth in steels
Vu et al. Strain measurements on porous concrete samples for triaxial compression and extension tests under very high confinement
SU1116342A1 (en) Method of testing materials in complicated stress state
Wu et al. Visco-hypoplastic models for cohesive soils
South et al. Crack growth of natural rubber using a modified double cantilever beam
Polat Behaviour of normal and high strength concrete under axial compression.
de Souza Villar et al. Tensile strength changes under drying and its correlations with total and matric suctions
RU2296972C1 (en) Method for determining young's resilience modulus of materials
SU1422104A1 (en) Method of determining limit of durable strength of rocks
Ibrahim et al. Deformation resistance and the flow curve in high-density polyethylene
SU905751A1 (en) Method of determination of material strength
Abdelrahman et al. Rate effects on the stress-strain behaviour of EPS geofoam
SU659933A1 (en) Method of compression testing of reinforced plastics
RU1809053C (en) Method for materials strength characteristics determination on test samples
Lisha et al. Effect of static pore water pressure on shear behavior of saturated kaolin clay
SU1002579A1 (en) Method of determining strained state of rock and construction materials
SU1425327A1 (en) Method of determining strain in rock mass
Bocca et al. Investigation on the cracking behaviour of lightweight concrete
SU1201506A1 (en) Method of determining the pattern of deformability of rock
Tielking et al. A Note on Tire Carcass Mechanical Properties
Ghabezloo et al. Permeability-porosity relationship for compaction of a low-permeability creeping material: Experimental evaluation using a single transient test
Stoll et al. Effects of Mean pressure on the behavior of a filled elastomer: Immediate goal of the research described in this paper is to gain further insight into the complex mechanical properties of filled elastomers with the ultimate purpose of developing a reliable analytical model