SU1453231A1 - Method of testing materials for tqo-axis tension - Google Patents

Method of testing materials for tqo-axis tension Download PDF

Info

Publication number
SU1453231A1
SU1453231A1 SU874213941A SU4213941A SU1453231A1 SU 1453231 A1 SU1453231 A1 SU 1453231A1 SU 874213941 A SU874213941 A SU 874213941A SU 4213941 A SU4213941 A SU 4213941A SU 1453231 A1 SU1453231 A1 SU 1453231A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pressure
sample
deformation
chamber
loading
Prior art date
Application number
SU874213941A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Журавлев
Игорь Сергеевич Лобанов
Анатолий Иванович Клемешов
Владимир Арианович Кудрявцев
Халил Захитдулович Мурсалимов
Надежда Яковлевна Ротницкая
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5671
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 Предприятие П/Я М-5671 filed Critical Предприятие П/Я М-5671
Priority to SU874213941A priority Critical patent/SU1453231A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1453231A1 publication Critical patent/SU1453231A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/025Geometry of the test
    • G01N2203/0254Biaxial, the forces being applied along two normal axes of the specimen

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к способам определени  прочностных свойств образцов листового материала путем выдавливани  их гидростатическим давлением . Цель изобретени  - повышение .информативности путем обеспечени  определени  локальной деформации и 5 5 5 7 места возникновени  трещины. Образец 7 устанавливают в матрицу 5 и зажимают поршнем 2. Давление в камере 3 высокого давлени  поднимают до величины 0,8-0,9 от давлени  разрушени  образца 7. Снимают давление в камере 3. На образец в области выпучины нанос т делительную сетку и вновь устанавливают образец 7 в испытательное устройство. К образцу 7 прикладывают давление величиной 0,8-0,9 от давлени , соответствующего разрушению образца одновременно с двух сторон в камерах 3 и 6. Затем повышают давление в камере 3 до разрушени  образца 7, скорость деформации которого поддерживают посто нной, регулиру  величиг ну давлени  в камере 3. Давление в камере 6 поддерживают посто нным в процессе нагружени , в результате чего четко про вл етс  область локализованной деформации. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл. J i (Л сд со ю 00 т Фиг.1The invention relates to methods for determining the strength properties of samples of sheet material by squeezing them out with hydrostatic pressure. The purpose of the invention is to increase the information content by providing a definition of local deformation and 5 5 5 7 sites of the occurrence of a crack. Sample 7 is installed in the matrix 5 and clamped by the piston 2. The pressure in the high pressure chamber 3 is raised to a value of 0.8-0.9 from the fracture pressure of the sample 7. The pressure in the chamber 3 is relieved. A dividing grid is applied to the sample in the bulge area and again install sample 7 into the test device. A pressure of 0.8-0.9 is applied to sample 7 from a pressure corresponding to the destruction of the sample simultaneously from two sides in chambers 3 and 6. Then, pressure in chamber 3 is increased until sample 7 is destroyed, the deformation rate of which is kept constant by adjusting pressure in chamber 3. The pressure in chamber 6 is kept constant during the loading process, as a result of which a localized deformation region is clearly manifested. 3 hp f-ly, 4 ill., 3 tables. J i (L sd soy 00 t Figure 1

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  определени  прочностных свойств образцов листового материала путем выдавливани  их гидростатическим давлением через матрицы круглые, эллиптические или других форм.The invention relates to a testing technique and can be used to determine the strength properties of samples of sheet material by squeezing them out with hydrostatic pressure through matrices of round, elliptical, or other shapes.

Цель изобретени  - повышение информативности путем обеспечени  опреде- лени  локальной деформации и места возникновени  ,The purpose of the invention is to increase the information content by ensuring the determination of local deformation and the place of occurrence,

На фиг.1 представлена конструктивна  схема устройства дл  реализации способа; на фиг.2 - схема преобразовател  сигнала перемепхени  вершины деформируемой поверхности испытуемого образца; на фиг.З - конструкци  чувствительного элемента преобразовател  сигнала перемещени  вершины деформируемой поверхности образца; на фиг.4- график зависимости величины в зкости разрушени  К(. испытанных материалов от значений относительной прот жен- ности зоны локализованной деформации. Устройство дп  реализации способа содержит первый корпус 1, в котором установлен прижимной поршень 2 с полостью , образующей камеру 3 высокого давлени , второй корпус 4, в котором установлена матрица 5 с полостью, образукщей дополнительную камеру 6 высокого давлени . Между прижимным поршнем 2 и матрицей 5 установлен ис- пытуемый образец 7 листового материала . Между поверхност ми образца 7, матрицы 5 и прижимного поршн  2 установлены уплотнени  8. Корпуса 1 и 4 скреплены замком 9. Источник высоко- го давлени , выполненный в виде насоса 10 с электродвигателем 11, соединен с камерами 3 и 6 через блок 12 регулирукщих органов, который электрически св зан с блоком 13 управле- ни , выполненным на основе ЭВМ. Дополнительна  камера 6 соединена с гидроаккумул тором 14 и предохранительным клапаном 15. Между прижимным поршнем 2 и первым корпусом 1 образо вана полость 16, соединенна  с блоком 12 регулирукщих органов. В дополнительной камере 6. размещен штырь 17 датчика перемещени  вершины выпучины испытуемого образца 7, Штырь 17 дат- чика входит в состав преобразовател  сигнала перемещени  верршны деформируемой поверхности испытуемого образца 7 (фиг.2 и 3) и установлен прFigure 1 shows the structural diagram of the device for implementing the method; FIG. 2 is a diagram of a signal converter of interlacing of the top of a deformable surface of a test sample; FIG. FIG. 3 shows the structure of a sensitive element of a signal transducer for moving the apex of a deformable sample surface; Fig. 4 is a graph of the dependence of the fracture toughness value K (the tested materials on the relative lengths of the localized deformation zone. The device for implementing the method comprises a first body 1 in which a pressure piston 2 is installed with a cavity forming the high pressure chamber 3 , a second body 4 in which a matrix 5 is installed with a cavity forming an additional high-pressure chamber 6. A test specimen 7 of a sheet material is mounted between the pressure piston 2 and the matrix 5. 7, the dies 5 and the pressure piston 2 are installed seals 8. The housings 1 and 4 are fastened with a lock 9. The high pressure source, made in the form of a pump 10 with an electric motor 11, is connected to chambers 3 and 6 via an adjusting unit 12, which electrically connects An additional chamber 6 is connected to a hydraulic accumulator 14 and a safety valve 15. A cavity 16 is formed between the pressure piston 2 and the first body 1 and connected to the regulator block 12. In the additional chamber 6. pin 17 of the sensor moving the tip of the bulge of the test specimen 7 is placed, pin 17 of the sensor is included in the transducer of the signal moving the vertex of the deformable surface of the test specimen 7 (Figures 2 and 3) and installed

помощи втулки 18 скольжени , направл ющей втулки 19 и направл ющего коромысла 20. Штырь 17 прижимаетс  к ролику 21 пружиной 22, а узел 23 выработки сигнала перемещени  электрически св зг I с блоком 13 управлени .the help of the sliding sleeve 18, the guide sleeve 19 and the guide rocker 20. The pin 17 is pressed against the roller 21 by the spring 22, and the movement signal generation unit 23 is electrically connected with the control unit 13.

Способ испытани  материалов на двухосное раст жение осуществл ют сле дуюпшм образом.The method of testing materials for biaxial stretching is carried out in the following manner.

Образец 7 устанавливают в матрицу 5 и зажимают поршнем 2 путем подаш, давлени  рабочей среды в полость 16. Затем давление рабочей среды подают в камеру 3 высокого давлени  до величины 0,80-0,90 от давлени  разрушени  образца 7. Затем снимают давление в камере 3. Вынимают образец 7 с выпучиной из испытательного устройства . Обезжиривают поверхность выпучины . Нанос т на нее с двух сторон делительную сетку. Вновь устанавливают образец 7 в испытательное устроство и прикладывают к нему давление величиной 0,80-0,90 от давлени , со- ответствующего разрушению образца, н одновременно в обеих камерах 3 и 6, Затем повышают давление только в камере 3 до разрушени  образца 7. При таком нагружении образцов на всех испытанных материалах четко про вл етс  область локализованной деформации - зона шейки. Чтобы обеспечить стабильность локализованной деформации , обеспечивают посто нство скорости деформации образцов 7 следующим образом. Сигнал, пропорциональны величине деформации образца 7, выработанный узлом 23, поступает на блок 13 управлени , который, управл   блоком 12 регулируюодах органов, поддерживает давление в камере 3, обеспечивающее посто нство скорости деформации образца 7о В, дополнительной камере 6 поддерживаетс  посто нное давление при помощи гидроаккумул тора 14 и предохранительного клапана 15. Испытани  провод т в автоматическом режимеоSample 7 is installed in the matrix 5 and clamped by the piston 2 by supplying the working medium pressure to the cavity 16. Then the working medium pressure is supplied to the high pressure chamber 3 to a value of 0.80-0.90 from the fracture pressure of the sample 7. Then the pressure in the chamber is relieved 3. Remove sample 7 with a bulge from the test device. Degrease the surface of the bulge. Apply a dividing grid on it from two sides. Sample 7 is reinstalled into the test apparatus and a pressure of 0.80-0.90 is applied to it from the pressure corresponding to the destruction of the sample and simultaneously in both chambers 3 and 6, then the pressure is increased only in chamber 3 until sample 7 is destroyed. With such loading of the samples, all tested materials clearly show a localized deformation region - the neck area. To ensure the stability of localized deformation, the deformation rate of specimens 7 is ensured as follows. The signal proportional to the amount of deformation of the sample 7, produced by the node 23, goes to the control unit 13, which, controlled by the organ regulator unit 12, maintains the pressure in chamber 3, ensuring the constant deformation rate of the sample 7 ° C, the additional chamber 6 is maintained at a constant pressure hydroaccumulator 14 and safety valve 15. The tests are carried out in automatic mode

Материалами дл  изготовлени  образцов 7 служат листовые сплавы алюмини  марки АМгб и 1201, а также сплав титана марки ОТ4-1 и листова  сталь типа 18-8. Толщина листов составл ет 1,2-3,05 мм. Основна  сери  опытов проведена на. образцах сплав а АМгбо Испытани  образцов других ма- .териалов проведены лишь с целью качествеиного подтверждени  результатов ,- получеир1ых при испытани х обрацов из алюминиевого сплава марки АМгб. Свободный размер круглой матрицы составл ет 140 мм.Materials for the manufacture of samples 7 are sheet alloys of the aluminum grade AMGB and 1201, as well as titanium alloy of the grade OT4-1 and sheet steel of the type 18-8. The thickness of the sheets is 1.2-3.05 mm. The main series of experiments conducted on. Samples Alloy AMgbo The tests of samples of other materials were carried out only for the purpose of confirming the results obtained from tests of specimens of aluminum alloy AMgb. The free size of the circular die is 140 mm.

В табл.1 предс тавлень значени  стандартных механических свойств образцов сплава АМгб толщиной 1,5- 2,0 мм,, определенные при однократном статическом раст жении, а е - соответствующа  ему предельна  пластичность , Ggj- предел текучести, (Jg - предел прочности, о - удлинение (на дес тикратном образце), С - сужение площади поперечного сечени , (р - разрушающее напр жение, конечна  деформаци , соответствующа  разрушению .In Table 1, the values of standard mechanical properties of AMgb alloy specimens 1.5-2.0 mm thick, determined at a single static stretch, and e is the corresponding ultimate ductility, Ggj is the yield strength, (Jg is the tensile strength, o is the elongation (on a tenfold sample), C is the narrowing of the cross sectional area, (p is the failure stress, final deformation, corresponding to the failure.

Как следует из данных, представленных в табл.1, все меха шческие характеристики сплавов измен ютс  вполне закономерно с изменением величины нагартовки (величины предварительной деформации ПД), что соответствует существующим в насто щее врем  представлени м.As follows from the data presented in Table 1, all the mechanical characteristics of the alloys change quite naturally with a change in the hardening size (the value of the preliminary deformation of the AP), which corresponds to the currently existing representations.

Предварительно экспериментально определены при однократном одноосном статическом разрыве стандартные и нестандартные механические характеристики плоских стандартных дес тикратных образцов в виде двойного весла . Результаты экспериментов представлены в табло2, где приведены также и величины соотношений между прот женностью зоны локальной деформации -А (длиной шейки) и равномерным удлинением и с одной стороны и стандартными характеристиками пластичности при одноосном и и t и двухосном (е,) раст жении (в - толщина образца ).Standard and nonstandard mechanical characteristics of flat standard 10-fold specimens in the form of a double oar were determined experimentally with a single uniaxial static discontinuity. The results of the experiments are presented in the table2, where the ratios between the length of the local deformation zone -A (neck length) and uniform elongation on the one hand and the standard ductility characteristics under uniaxial and t and biaxial (e) stretching (in - sample thickness).

Из данных, представленных в табл. 2, следует, что  вного коррелировани  между стандартизованными и неста дартизованными механическими характеристиками не наблюдаетс .From the data presented in table. 2, it follows that there is no clear correlation between standardized and non-standardized mechanical characteristics.

В табл.3 представлены значени  соотношений между характеристиками прочности при одноосном и двухосном статическим однократным нагружени м образцов сплава АМгб различной степени нагартовки ПД.Table 3 presents the values of the ratios between the strength characteristics under uniaxial and biaxial static single loading of samples of AMgb alloy of varying degrees of loading of PD.

Из табл.3 следует, что м.ежду характеристиками прочности, определен- ныки при одноосном и двухосном наг- ружени х, наблюдаетс   вна  корреFrom Table 3 it follows that the m between the strength characteristics, determined during uniaxial and biaxial loading, is observed

10ten

И)AND)

2020

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

3131

л ци  в зависимости чОт пепичины ПД - степени нагартовки.l qi depending on the pebbles PD - the degree of hardening.

Отсюда следует, что характеристика локальной, сосредоточенной деформации не может быть определена рас- счетным путем, исход  из соотношени  обычных стандартизованных характеристик . Ее следует определ ть экспериментально .It follows that the characteristic of local, concentrated deformation cannot be determined by calculation, based on the ratio of the usual standardized characteristics. It should be determined experimentally.

На фиг.4 представлен график с коррел ционной кривой, св зывающей значени  в зкости разрушени  К,С со значени ми относительной локализованной, сосредоточенной пластической деформаци .Fig. 4 shows a graph with a correlation curve relating the values of fracture viscosity K, C to values of relative localized, concentrated plastic deformation.

Как следует из рассмотрени  и анализа , представленнъ х на фиг.4 данных , между величинам и наблюдаетс  пр ма , хот  и не линейна , коррел ци .As follows from the review and analysis of the data presented in Fig. 4, a direct, although not linear, correlation is observed between the quantities.

Таким образом, способ дает возможность оценить величину в зкости разрушени . Способ дает возможность оценить трешлностойкость материала на -образцах небольших толщин, т.е. реализует условие плоской деформации.Thus, the method makes it possible to estimate the magnitude of the fracture viscosity. The method makes it possible to evaluate the material's material resistance on samples of small thickness, i.e. realizes the condition of plane deformation.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1-. Способ испытани  материалов на двухосное раст жение путем )1агруже- ни  плоского образца внутренним гидравлическим давлением, измерени  давлени  среды и деформации образца в процессе нагружени  и в момент раз- руше}ш  и определени  по ним прочностных свойств материала, о т л и- чающийс  тем, что, с целью повышени  информативности обеспечени  определени  локальной деформации и места возникновени  трещины , нагружение образца осуществл ют до вы влени  области локализованной деформации, измер ют давление среды, соответствующее этой деформации, прикладывают к образцу равное давление с другой стороны и поддерживают его посто нным во вром  дальнейшего нагружени , а деформацию измер ют в зоне локальной деформации,one-. The method of testing materials for biaxial stretching by means of: one loading a flat sample with an internal hydraulic pressure, measuring the pressure of the medium and the deformation of the sample during loading and at the moment of rupture and determining the strength properties of the material, so that that, in order to increase the information content of ensuring the determination of local deformation and the site of the occurrence of a crack, loading the sample is carried out before detecting the localized deformation region, the pressure of the medium corresponding to this rmatsii is applied to the sample equal to the pressure on the other side and maintained constant during Vromi further the stress and the deformation is measured in the region of the local deformation, 2. Способ по п.1, отличающий с   тем, что после вы влени  зоны локальной деформации в этой зоне на поверхность образца нанос т сетку, а измерение деформации осу- ще.ствл ют путем измерени  изме 1ени  размеров сетки.2. The method according to claim 1, characterized in that after detecting the local deformation zone in this zone, a mesh is applied to the surface of the sample, and strain measurement is performed by measuring the dimensions of the mesh dimensions. 3, Способ по п.1, отличающийс  тем, что за момент вы влени  области локализованной деформации принимают момент нагружени  образца до величины давлени  0,8-0,9 от величины давлени  разрушени ,3, the method according to claim 1, characterized in that at the time of detection of the localized deformation region, the loading moment of the sample is taken to a pressure of 0.8-0.9 from the value of the fracture pressure, А. Способ поп,1, отличающийс  тем, что нагружение об14532316A. Method of pop, 1, characterized in that the loading is about 14532316 разца осуп1ествл ют с равномерной скоростью деформировани  путем измерени  перемещени  вершины деформируемой поверхности и изменени  в соответствии с ним нагружающего давлени  среды.The specimen is placed at a uniform rate of deformation by measuring the movement of the tip of the deformable surface and changing the pressure of the medium in accordance with it. Т а б л и ц а 1Table 1 О 1,85 0,71 0,546 0,376 2,61 10 1,25 0,74 0,667 0,157 1,70 20 1,15 0,81 0,757 0,109 1,42About 1.85 0.71 0.546 0.376 2.61 10 1.25 0.74 0.667 0.157 1.70 20 1.15 0.81 0.757 0.109 1.42 ТаблицаЗTable3 30 , 1 ,13 0,84 0,100 1,35 40 1,13 0,86 0,810 1,00 1,3230, 1, 13 0.84 0.100 1.35 40 1.13 0.86 0.810 1.00 1.32 5f. Jw5f. Jw Фиг.ЗFig.Z l tCpl rftft Al tCpl rftft A //// 19nineteen
SU874213941A 1987-03-24 1987-03-24 Method of testing materials for tqo-axis tension SU1453231A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874213941A SU1453231A1 (en) 1987-03-24 1987-03-24 Method of testing materials for tqo-axis tension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874213941A SU1453231A1 (en) 1987-03-24 1987-03-24 Method of testing materials for tqo-axis tension

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1453231A1 true SU1453231A1 (en) 1989-01-23

Family

ID=21292326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874213941A SU1453231A1 (en) 1987-03-24 1987-03-24 Method of testing materials for tqo-axis tension

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1453231A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7409848B2 (en) * 2004-06-18 2008-08-12 Rolls-Royce Plc Apparatus and method for bulge testing an article
RU2543673C2 (en) * 2012-10-26 2015-03-10 ООО "Специальные Стали и Сплавы" Method of determining mechanical properties of metals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Куркин С.А. Прочность сварных тонкостенных сосудов, работающих под давлениемо - М.: Машнностроение, 1976, с. 10-21, 53-62о Испытательна техника. /Справочник под редо В.В.Клюева. М.: Машиностроение, с. 11-13, рис. 4. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7409848B2 (en) * 2004-06-18 2008-08-12 Rolls-Royce Plc Apparatus and method for bulge testing an article
RU2543673C2 (en) * 2012-10-26 2015-03-10 ООО "Специальные Стали и Сплавы" Method of determining mechanical properties of metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pascoe et al. Low cycle fatigue of steels under biaxial straining
Dyson et al. A new method of predicting creep life
Griggs Deformation of rocks under high confining pressures: I. Experiments at room temperature
Fleck et al. Crack closure-is it just a surface phenomenon?
Zhou et al. Single wire fretting fatigue tests for electrical conductor bending fatigue evaluation
JP2000193572A (en) Test apparatus for evaluating durability of concrete, and durability evaluating method of concrete
Mishra et al. Laboratory triaxial testing-from historical outlooks to technical aspects
SU1453231A1 (en) Method of testing materials for tqo-axis tension
Khlystov et al. Uniaxial tension and compression testing of materials
KR102492220B1 (en) Method of predicting for hydrogen brittleness fracture evaluating
Fessler et al. A 30 ton biaxial tensile testing machine
KR20160055630A (en) Apparatus for safety assessement of glass materials and evaluation method thereof
Shatil et al. High strain biaxial fatigue of a structural steel
Marin Biaxial tension-tension fatigue strengths of metals
Mishin et al. Technique of durability estimation for thin beryllium foils during their work in X-ray detectors
Yang et al. Analysis of stress relaxation behavior of salt rock
Bramley et al. The effect of strain rate on the plastic flow characteristics of steel and aluminium sheet
Sobis et al. An experimental analysis of the onset of buckling in sheet metal forming
RU2226682C2 (en) Process testing sheet materials for tension
Chandler et al. Paper 25: Behaviour of Metals under Triaxial Compressive Stress
Quirion et al. Hydraulic machine tests for compression of a quasi-brittle material at medium strain rate
Shadrin et al. Peculiarities of using dumbbell specimens made of elastomeric materials subject to finite deformation in complex loading tests
Blanchard et al. Slow strain rate stress corrosion cracking under multiaxial deformation conditions: technique and application to admiralty brass
McDiarmid A criterion of fatigue failure under multiaxial stress
SU1476345A1 (en) Device for testing rock in volume-stressed state