SU1682872A1 - Способ исследовани распространени волны деформации в цилиндрическом образце из изотропного материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию динамической прочности при малых упру- гопластических деформаци х. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  напр жени  при малых упругопластических деформаци х. Цилиндрический образец устанавливают между стержневыми передающим волноводом и опорным волноводом, который может иметь равное с образцом волновое сопротивление , нагружают образец импульсом сжати , иницииру  его в передающем волноводе В процессе нагружени  с помощью установленных в нескольких сечени х образца датчиков регистрируют как продольную Јх, так и кольцевую Е& деформацию. Устанавливают наличие в образце плоской волны ло выполнению соотношени  дл  приращени  упругих деформаций Л Eg -v&- гх, где v - коэффициент Пуассона. Величину напр жени  Ох в каждом сечении дл  величин деформации , ограниченных условием Jejf xl $0,45, определ ют по формуле а F/(1 - 2 х х (ЕХ + 2 е. где Е - модуль упругости материала образца. Регистраци  кольцевой деформации е0позвол ет судить о существовании плоской волны и более достоверно определ ть напр жение, так как данный способ учитывает реальное напр женно-деформированное состо ние в образце 1 з п.ф-лы, 1 ил т Ё

Description

Изобретение относитс  к высокоскоростным испытани м, а именно к способам исследовани  динамической прочности при малых деформаци х.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  напр жени  при малых упругопластических деформаци х .

На чертеже приведен пример схемы осуществлени  способа.

Способ осуществл ют следующим образом .

Образец 1 размещают между передающим 2 и опорным 3 стержневыми полнрво- дами и инициируют в передающем волноводе 2 плоскую волну сжати . В процессе нагружени  в нескольких сечени х образца с помощью датчиком 4 и 5 регистрируют соответственно продольную Јх и кольцевую ЕФ деформацию (показаны датчики, установленные в одном сечении образца).

На упругом участке нагружени  провер ют наличие в образце плоской волны деформации по выполнению соотношени  дл  приращений упругой деформации

,fx

гдеУ- коэффициент Пуассона.

Величину напр жени  г/х и каждом сечении наход т по формуле

деформации с - (гх 4 2 еД). Временные

J

зависимости величин этих деформаций зафиксированы с помощью запоминающего осциллографа.

Напр жени  ах определ ют по формуле

(f

2Ffl

где Е - модуль упругости. Данна  формула применима в области упругих и малых упру- гопластических деформаций. С достаточно хорошей точностью она позвол ет определить напр жени  дл  величин деформации, ограниченных условием

$0.45.

случае использовани  опорного волновода , имеющего равное с образцом волновое сопротивление, обеспечиваетс  условие однократного прохождени  через образец импульса нагрузки, что позвол ет с большей достоверностью определить напр жение в сечени х образца.

Пример. Образец 1 из исследуемой стали длиной 200 мм, изготовленный из тру- бы диаметром 17 мм с толщиной стенки 1 мм, устанавливают между передающим волноводом 2 из стали ЗОХГСА, изготовленным в виде стержн  диаметром, равным диаметру образца 1, и опорным волноводом 3 дли- ной 220 мм, изготовленным из той же трубы, что и образец. Соосность при совмещении торцов образца и волноводов обеспечиваетс  с помощью тонких полиэтиленовых втулок 6.

На образце 1 в шести сечени х, отсто щих от торца 7 на рассто ни х 35. 50, 65, 80, 95 и 110 мм, размещают тензорезисгорные датчики 4 и 5 продольной и кольцевой деформации В каждом сечении наклеивают по восемь датчиков (четыре продольной и четыре кольцевой деформации. На свободном « онце передающего волновода 2 осуществл ют подрыв зчр да ВВ 8, в результате чего через передающий волновод 2 в образец 1 проходит импульс сжати  длительностью 70 мкс. Выбранные размеры опорного волновода 3 обеспечивают условие однократного прохождени  импульса по образцу 1 и позвол ют осущест- вить регистрацию деформации во всех сечени х образца 1 без наложени  импульса, отраженного or свободного конца опорного волновода 3.

Датчики 4 и 5 каждого сечени  образца 1 соединены в мостовую схему, позвол ющую получать на выходе сигналы, пропорциональные продольной Јх и объемной Ј

5

0

Ох

Зс,

0

5 0 5

0

0

5

1 -2 г

а наличие плоской волны в образце 1 устанавливают по выполнению соотношени 

Ае 1 -.2 v

ЯГсх 3

Регистраци  в процессе нагружени  кольцевой деформации образца позвол ет при использовании предлагаемого способа судить о существовании в образце плоской волны, а также определ ть напр жени  в образце в области малых упругопластиче- ских деформаций с большой достоверностью . Предлагаемый способ учитывает реальное напр женно-деформированное состо ние в образце.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1.Способ исследовани  распространени  волны деформации в цилиндрическом образце из изотропного материала, по которому образец размещают между передающим и опорным стержневыми волноводами, инициируют в передающем волноводе плоскую волну сжати , и с помощью установленных в нескольких сечени х образца датчиков регистрируют в процессе нагружени  продольную деформацию Јх в каждом сечении, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности определени  напр жени  при малых упругопластиче- ских деформаци х, в каждом сечении образца регистрируют также кольцевую деформацию г,Ј) , причем наличие плоской полны в образце устанавливают по выполнению соотношени  дл  приращени  деформаций на упругом участке нагружени 

   Л 1А1:

   где v - коэффициент Пуассона, а динамическое напр жение 7Х дл величин деформации , ограниченных условием

   LS

   fx

   $ 0,45,

   ч.

   определ ют по формуле (Fx + 2f.J.

   где Е - модуль упругости материала образца .
2. 2. Способ поп, 1,отличающийс  тем, что используют опорный волновод, имеющий одинаковое с образцом волновое сопротивление.

   7

   /