SU1317309A1 - Способ измерени скорости распространени трещины в твердых материалах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области исследовани  прочностных свойств материалов . Цель изобретени  - упрощение и повышение точности измерений. Дл  этого используют образец с толщиной , неоднократно резко измен ющейс  в плоскости действи  нагрузки. По мере разрушени  образца трещина проходит последовательно через различные участки его продольного сечени . В качестве моментов регистрации движени  трещины принимают моменты изменени  сопротивлени  материала образца при прохождении трещиной участков образца с различной толщиной. 3 ил. со со

Description

1 13

Изобретение относитс  к исследовани м прочностных свойств материалов; в частности к методам измерени  скорости распространени  трещин в твердых телах, и может найти применение в горной промышленности и строительстве .

Цель изобретени  - упрощение определени  скорости развити  трещины и повышение точности измерений.

На фиг, 1 показана схема изменени  скорости развити  трещиныj на фиг,2 - продольные сечени  различньтх образцов материала, нагруженных клином: а - образец с одинаковой по всей высоте толщиной-, б - образец со сквоз- ныьда отверсти ми, оси которых наход тс  в плоскости движени  трещины в - образец с утолщени ми, когда d, d; г - образец с прорез ми сбоку , когда d,d; на фиг. 3 - осциллограммы сопротивлени  материала образцов , изображенных на фиг. 2.

Измерительна  схема содержит образец 1 с переменнььм поперечным сечением и прорезью 2, нагрулсающий клин 3, активные тензодатчики 4, наклеенные на боковые поверхности клина 3, пассивные тензодатчики 5, источник 6 питани , тензоусилитель 7, осциллограф 8 и импульсный избирательный усилитель 9 горизонтальной развертки

Способ осуществл етс  следующим образом.

Нагружают образец 1 статической или ударной нагрузкой с.помощью клина 3. Толщина d образца 1 неоднократно резко измен етс  в плоскости действи  нагрузки, т.е. в местах пересечени  ПЛОСКОСТР$ движени  трещины с поперечными сечени ми образца. По мере разрушени  образца .трещина проходит последовательно через различные участки его продольного сечени . При этом активные тензодатчики

4реагируют на изменени  сопротивлени  материала образца. Активные тензодатчики 4 и пассивные тензодатчики

5включены в схему измерительного тензометрического моста. Напр жение с измерительного моста подаетс  на тензоусилитель 7 и далее на осциллограф 8. Б момент достижени  трещиной первого участка неоднородности сечени  возникает импульс, регистрируемый тензодатчиком 4, От этого импульса через усилитель 9 прой сходит запуск горизонтальной развертки ос73 ,092

циллографа 8. В момент достижени  трещиной следующего участка неодно-- родности возникает новый импульс. По времени следовани  импульсов t

g определ ют скорость распространени  трещины Vp на контрольном участке образца длиной t.

Пример. В лаборатории разрушени  горных пород проведены опыты

по определению скорости распространени  трещины в твердых материалах. В качестве материала примен лись органическое стекло, алевролит, мел- козернистьй песчаник. В образце ши5 риной 100 мм, высотой 100 мм и толщиной 20 мм алмазным диском пропиливали прорезь шириной 1,5-2 мм, глубиной 5-6 мм. В прорезь вставл ли стальной клин .с углом построени :

0 20 -40°.

Нагружение производилось на испытательной машине повьш1енной жесткости УМ-10ТМ. Сначала испытывали плос кий образец с одинаковым по всей высоте поперечным сечением (фиг.2а). При этом осциллограмма имела вид, как на фиг. За. Затем брали плоский образец с трем  сквозными отверсти 30 ми диаметром 4 мм, расположенными от прорези на рассто ний 5 мм и на рассто нии 15 мм друг от друга. Полученна  осциллограмма имела вид, как показано на фиг. 36. В тот момент,

35 когда трещина достигает отверсти , сопротивление материала резко падает. На осциллограмме это отражаетс  в виде падающего скачка напр жени . Испытывали также образцы с утолщени-40 ими на боковых поверхност х. При этом испытании осциллограмма имела вид, как показано на фиг. Зв.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   45

   Способ измерени  скорости распространени  трещины в твердых матери - лах, включающий регистрацию моментов отсчета движени  трещины через опре50 деленные участки образца твердого материала в процессе приложени  нагрузки , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и повышени  точности измерений, используют об55 разец с толщиной, неоднократно резко измен ющейс  в плоскости действи  нагрузки, а в качестве моментов регистрации движени  трещины принимают

   313173094

   моменты изменени  сопротивлени  ма- щиной участков образца с различной териала образца при прохождении тре- толщиной.

   tpual

   8

   ss

   .

   а

   ч:

   e

   fO Vi

   :з u

   Редактор В. Ковтун

   Составитель И. Фомичева

   Техред Л.Олийнык Корректор Е. Рошко

   Заказ 2414/37Тираж 776 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород,, ул. Проектна , 4