SU1185173A1 - Способ определени физико-механических характеристик материалов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ , заключающийс  в том, что листовой образец закрепл ют по кольцевому контуру, нагружают образец жидкостью под давлением и измер ют - 7 .j давление жидкости и деформацию образца , по которым определ ют его характеристики, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  определени  поверхностного нат жени  и поперечной в зкости,.перед нагружением на противоположную, относительно воздействи  давлени  жидкости, поверхность образца подают среду, относительно которой определ ют поверхностное нат жение, а в ходе нагружени  регистрируют зависимости давлени  жидкости и деформации SS образца от времени, которые исполь (Л зуют при определении физико-механических характеристик. 00 ел О9

Description

Изобретение относитс  к технике испытани  материалов, в частности к определению физико-механических характеристик образцов материалов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  определени  поверхностного нат жени  и поперечной в зкости . На фиг.1 представлено устройство дп  реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - экспериментальна  зависимость дл  определени  поверхностного нат жени  и поперечной в зкости. Устройство содержит заполненную жидкостью камеру 1, на которой с помощью фланца 2 закрепл ют по коль цевому контуру листовой образец 3,. средство нагружени , выполненное в виде установленного с возможность вертикального перемещени  столика 4 с приводом 5 и датчиком (не. показан ) перемещени  и заполненного жидкостью сосуда 6, сообщенного трубкой 7 с полостью камеры 1, осветитель 8 и фотоэлемент 9, установленные на столике 4 и служащие дл  измерени  уровн  жидкости в сосуде 6,и средство регистрации в виде самописцев 10 и 11, св занных соответственно с датчиком пере мещени  и фотоэлементом 9 и служащ до  регистрации зависимостей перемещени  столика 4 и уровн  жидкоети в сосуде 6 от времени. . Способ определени  физико-механ ческих характеристик материалов ос ществл ют следующим образом. На камере 1 с помощью фланца 2 закрепл ют по кольцевому контуру листовой образец 3, например пленк полиэтилена. Со стороны фланца 2 на образец 3 подают среду, относительно которой определ ют поверхностное нат жение. При необходимости определени  характеристик об раз.ца 3 при определенной температу ре камеру 1 с образцом 3 термостати руют. Дл  нагружени  образца 3 жид костью под давлением перемещают вверх столик 4 и одновременно регистрируют во времени изменение положени  Нл, столика 4 относительно начального и изменение уровн  Н жидкости в сосуде 6. Деформацию образца 3 (стрелу прогиба h, равную высоте шарового сегмента) и давлерие Р, воздействующее на образец 3, как функции от времени Г определ ют из соотношений V 7- h (3a2+h2); V HS Р /(H +ho-h-H), где V - объем шарового сегмента под образцом 3 а - радиус образца 3j Sc - площадь полости сосуда 6} Р - плотность жидкости-, . hj, - поправка, учитьшающа  сжимаемость жидкости и yrt pyгyю деформацию камеры 1. . h(j определ ют в ходе .предварительного эксперимента при замене образца жесткой пластиной как изменение уровн  в сосуде 6 при подъеме столика 4 на величину Н„. При определении характеристик образца исход т из того, что энерги , затраченна  на изменение объема V жидкости под образцом 3 при его всестороннем плоском раст жении, равна сумме энергий, затраченных на упругую деформацию, необратимое течение и изменение величины поверхности . Уравнени  баланса энергий в интегральной и дифференциальной (в единицу времени) формах имеют вид 5pc3V - nV,lMV( (4) .ееп.. где tJ - модуль упругости i Vp - объем образца 3} - деформаци  всестороннего плоского раст жени -, Ii2 . dZ . г -- 1 поперечна  в зкость образ - скорость необ13атимого течени  образца; 2h(a2+h2) dh где н в поверхностные нат жени  соответственно наружной и внутренней поверхности образца при уело3 ВИИ, что стороны образца контактируют с различными средами (при оди наковых средах соответственно измен ние величин наружной и внутренней поверхности образца (). Совместное решение уравнений (5) при условии .S ,2:(i  вл етс  уравнением пр мой вида М-Т .Ц , ..njlMV г; Y- ---- , -8 й5 734 Представл   уравнение (7) графически (фиг.2, испытуемый образец - пленка полиэтилена), определ ют поверхностное нат жение Е6)ц (при н- ) поперечную в зкость ч. Подставл   полученные значени  Zd И fj. (5), определ ют модуль упругости J. В случае, если величины Zdi и IL завис т от , то график функции f (f не будет  вл тьс  пр мой. В зтом случае определ ют локальные значени  Z d и rj.,провод  касательные к полученной кривой в различных точках. В момент разрушени  образца 3 определ ют предельную деформацию и предел прочности на раст жение.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что листовой образец закрепляют по кольцевому контуру, нагружают образец жидкостью под давлением и измеряют давление жидкости и деформацию образца, по которым определяют его характеристики, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения определения поверхностного натяжения и поперечной вязкости,.перед нагружением на противоположную, относительно воздействия давления жидкости, поверхность образца подают среду, относительно которой определяют поверхностное натяжение, а в ходе нагружения регистрируют зависимости давления жидкости и деформации § образца от времени, которые используют при определении физико-механических характеристик.

   SU „,1185173

   Фиг. 1