SU1185168A1

SU1185168A1 - Способ испытани плоского образца с краевой трещиной и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1185168A1
Application number: SU833583941A
Authority: SU
Inventors: Валерий Григорьевич Боровик; Василий Александрович Кузьменко; Анатолий Демьянович Шевчук
Original assignee: Институт Проблем Прочности Ан Усср
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1985-10-15

Abstract

1. Способ испытани плоского образца с краевой трещиной при определении склонности материала к разрушению , включающий нагружение образца двум равными раскрывающими трещину силами, противоположно направленными по одной пр мой, параллельной продольной оси образца и лежащей в его плоскости, и определение зависимости скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напр жений, по которой суд т о склонности материала к разрушению, о тличающийс тем, что,с целью обеспечени испытаний хрупких керамических материалов, нагружение образца производ т сжимающими силами или циклически измен ющимис силамиj хот бы в части цикла сжима-. ющими образец, приложенными с эксцентриситетом относительно продольной оси образца противоположно краевой трещине через упругие элементы , нагружаемые концы которых имеют одну степень свободы по линии действи сил, в процессе роста трещины определ ют величину возникающего при нагружении момента, раскрывающего трещину, а податливость при изгибе упругих элементов и рассто ние от упругих элементов до продольной оси образца выбирают из услови невозрастани коэффициента интенсивности напр жений с ростом длины i трещины. (Л 2. Устройство дл испытани плоского образца с краевой трещиной при определении склонности материала к разрушению, содержащее подвижную и неподвижную траверсы и захваты образца, отличающеес тем, что оно снабжено двум одинако00 выми нагружающими балками, паралел лельными траверсам и соединенными с ними с помощью соосных упругих Од элементов, перпендикул рных травер00 i сам, а захваты закреплены на нагружающих башках, один - непосредственно , а другой - с помощью двух динамометрических пластин, которые установлены перпендикул рно нагружающим балкам.

Description

Изобретение относитс к исследованию прочностных свойств материалов , а именно к способам и устройствам дл испытани плоских образцо с краевой трещиной при определении склонности материала к разрушению.

Целью изобретени вл етс обеспечение испытаний хрупких керамических материалов.

На чертеже изображено устройство дл испытани .

Устройство содержит станину 1 , подвижную траверсу 2 и неподвижную траверсу 3, которые соединены через соосные упругие элементы 4 и 5, перпендикул рные траверсам 2 и 3, с двум одинаковыми нагружающими балками 6 и 7, параллельными траверсам . Захват 8 закреплен непосредственно на нагружающей балке 6, а захват 9 закреплен на нагружающей балке 7 с помощью двух динамометрических пластин 10 и 11, перпендикул рных нагружающим балкам 6 и 7.

Способ испытани с помощью описанного устройства осуществл ют следующим образом.

Плоский образец 12 с краевой трещиной 13 дл определени склонности материала к разрушению устанавливают в захватах 8 и 9. Податливость , при изгибе упругих элементов 4 и 5 и рассто ние от упругих элементов 4 и 5 до продольной оси образца 12 выбирают расчетным путем из услови невозрастани коэффициента интенсивности напр жений с ростом длины трещины 13.

Нагружение образца 12 осуществл ют двум равными силами, противоположно направленными по одной пр мой. Это достигаетс перемещение подвижной траверсы 2. Нагружение осуществл ют сжатием или циклически измен ющимис силами, хот бы в части цикла сжимающими образец.

Нагружаемые концы упругих элементов 4 и 5 имеют одну степень свободы по линии действи сил.

При сближении траверс 2 и 3 усили передаютс через упругие элементы 4 и 5, балки 6 и 7, динамометрические пластины 10 и 11 и захваты 8 и 9 на образец, вызыва сжатие и изгиб образца в его плоскости. При увеличении нагрузки действующие на образец силы раскрывают трещину и ее длина увеличиваетс .

В процессе испытани определ ют величину возникающего при нагружении момента и длину трещины. Зате расчетом по известным формулам определ ют зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напр жений и по ней суд т о склонности материала к разрушению.

При испытании образцов разных размеров и из различных материалов нагружающие балки 6 и 7 вьшолн ют различной длины, а упругие элементы 4 и 5 - с различной податливостью при изгибе. Дл этой цели нагружающие балки могут быть выполнены составными с различным расположением динамометрических пластин 10 и 11, а упругие элементы - сменными . Это дает возможность осуществить контролируемое нагружение об .разца, вызывающее скорость роста трещины в заданных пределах.

При испытании хрупких керамических материалов, характеризующихс малой в зкостью разрушени и неболшим диапазоном коэффициентов интенсивности напр жений, в котором происходит медленный рост трещины, передача усилий через упругие элементы и нагружаюище балки обеспечивает устойчивое медленное развитие трещины.

7

д S

Т

Claims

1. Способ испытания плоского образца с краевой трещиной при определении склонности материала к разрушению, включающий нагружение образца двумя равными раскрывающими трещину силами, противоположно направленными по одной прямой, параллельной продольной оси образца и лежащей в его плоскости, и определение зависимости скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений, по которой судят о склонности материала к разрушению, о тличающийся тем, что,с целью обеспечения испытаний хрупких керамических материалов, нагружение образца производят сжимающими силами или циклически изменяющимися силами; хотя бы в части цикла сжима-. ющими образец, приложенными с эксцентриситетом относительно продольной оси образца противоположно краевой трещине через упругие элементы, нагружаемые концы которых имеют одну степень свободы по линии действия сил, в процессе роста трещины определяют величину возникающего при нагружении момента, раскрывающего трещину, а податливость при изгибе упругих элементов и расстояние от упругих элементов до продольной оси образца выбирают из условия невозрастания коэффициента интенсивности напряжений с ростом длины трещины.

2. Устройство для испытания плоского образца с краевой трещиной при определении склонности материала к разрушению, содержащее подвижную и неподвижную траверсы и захваты образца, отличающееся тем, что оно снабжено двумя одинаковыми нагружающими балками, параллельными траверсам и соединенными с ними с помощью соосных упругих элементов, перпендикулярных траверсам, а захваты закреплены на нагружающих балках, один - непосредственно, а другой - с помощью двух динамометрических пластин, которые установлены перпендикулярно нагружающим балкам.