SU819620A1

SU819620A1 - Способ испытани материала наВ зКОСТь РАзРушЕНи

Info

Publication number: SU819620A1
Application number: SU782651794A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Исаакович Шапиро; Владимир Ионович Ягуст
Original assignee: Московский Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Типовогои Экспериментального Проектирования
Priority date: 1978-08-01
Filing date: 1978-08-01
Publication date: 1981-04-07

Description

Изобретение относится к области механических испытаний материалов.

Известен способ определения механических свойств путем испытания призматических образцов на растяжение и сжатие, по которому при нагружении образца используют инвенторные стальные оголовки на торцах образца ШЗ·

Однако при определении механических свойств этим способом не учитывается трещинообразавание при разрушении материала. < .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ испытания материала на вязкость разрушения, заключающийся в том, что образец материала с концентратором напряжений нагружают с двух сторон от концентратора напряжений усилиями, вызывающими растя.-, гивающие напряжения перпендикулярно к направлению развития трещины, определяют разрушающую нагрузку и геометрические параметры трешинообразования и .по ним судят о вязкости разрушения материала [2].

Недостатком данного способа заключается в трудоемкости испытания, связанной с необходимостью записи диаграммы нагрузка-длина трещины.

Целью изобретения является сниже-г ние трудоемкости испытания.

Цель достигается гем, что образец нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой, а с другой стороны равномерно распределенной нагрузкой, определяют сосредоточенную силу, при которой происходит откол части образца и по которой судят о разрушающей нагрузке, а в качестве геометрического параметра трешинообразования выбирают расстояние от торца образца со 2Q стороны приложения сосредоточенной силы до концентратора напряжений.

На фиг. I изображена схема испытания; на фиг. 2 показан образец для испитания.

81961

Способ осуществляется следующим образом.

Образец с концентратором К напряжений (фиг. I) нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой Р, 5 а с другой стороны равномерно распределенной нагрузкой . . Расстояние h от торца образца со стороны приложения сосредоточенной силы до концентратора учитывается как характерный размер ю разрушаемого образца, который может быть выполнен плоским (фиг.2) или пространственным, когда толщина ~Ь имеет тот же порядок величины, что и ширинаЬ. Сила Р может быть приложена непосред- и ственно к концентратору напряжений или, например, для бетонных конструкционных материалов передана через закладную деталь, например анкер, выполненный в виде стержня с плоской шайбой на конце. Шири- ₂₀на Ь образца выбирается равной не менее 5 Ή

Нагружение осуществляют до разрушения материала образца путем откола части образца. Разрушение материала образца при испытании под нагрузкой протекает следующим образом. Сначала образуется трещина, перпендикулярная направлению приложенного усилия. Затем трещина устойчиво растет по мере увеличения нагрузки, пока ее длина не достигнет величины, примерно равной размеру h . После этого образец разрушается от неустойчивого развития трещины. Траектория трещины показана на фиг. I пунктиром. Такой вид разрушения, называемый отколом, наблюдается при испытании призматических образцов.

Из соотношений линейной механики разрушения вытекает пропорциональность величины разрушающей нагрузки Р значению критического коэффициента К-^_синтенсивности напряжений, а из анализа размерностей следует, что для плоского образца Р/Кг_с пропорционально +4т^1/2, и для пространственного Р/К-_Гс пропорционально 1?^ь/2 .

Критический коэффициент интенсивности напряжения материала для плоского образца определяют по формуле ^Kit к и 4 для пространственного образца - по формуле

Для определения величины Kj-_C оказывается достаточным измерение при испытании лишь разрушающей нагрузки и нет необходимости в измерении длины грещинь; (она равна примерно величине 12). Это позволяет снизить трудоемкость испытаний.

Claims

(5А) СПОСОБ. ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА . НА ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ Способ осуществл етс следующим образом . Образец с концентратором К напр же ний (фиг. I) нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силойР а с ,зругой стороны равномерно распределенной нагрузкой. 0 - РасЬто ние h от торца образца со стороны приложени сосредоточенной силы до концентратора учитываетс как характерный размер разрушаемого образца, который может быть выполнен плоским {фиг.2) или пространственным , когда толщина имеет тот же пор док величины, что и ширинаЬ Сила Р может быть приложена непосред ственно к концентратору напр жений или, например, дл бетонных конструкционных материалов передана через закладную де таль, например анкер, выполненный в ви стержн с плоской шайбой на конце. Шир на Ъ образца выбираетс равной не менее 5 ti Harpyжение осуществлвтот до разруше ни материала образца путем откола части образца. Разрушение материала образца при испытании под нагрузкой протекает следующим образом. Сначала образуетс трещина, перпендикул рна направлению приложенного усили . Затем трещина устойчиво растет по мере увеличени нагрузки, пока ее длина не достигнет величины, примерно равной раз меру h . После этого образец разрушаетс от неустойчивого развити трещины . Траектори трещины показана на фиг. I пунктиром. Такой вид разрушени называемый отколом, наблюдаетс при испытании призматических образцов. Из соотношений линейной механики разрушени вытекает пропорциональность величины разрушающей нагрузки Р значению критического коэффициента Кинтенсивности напр жений, а из анализа размерностей следует, что дл плоского образца Р/КТ пропорционально и дл пространственного P/K-j- - пропорционально 15 2 . Критический коэффициент интенсивности напр жени материала дл плоског образца определ ют по формуле -р л пространственного образца ормуле С Дл определени величины Кг оказываетс достаточньм измерение при испытании лишь разрушающей нагрузки и нет необходимости в измерении длинц трещинь; (она равна примерно величине С). Это позвол ет снизить трудоемкость испытаний . Формула изобретени Способ испытани материала на в з кость разрушени , заключающийс в томчто образец материала с концентратором напр жений нагружают с двух сторон от концентратора напр жений усили ми, вызывающими раст гивающие напр жени перпендикул рно к направлению развити трещины, определ ют разрущакмдую нагрузку и геометрические параметры трещинообразовани и по ним суд т о в зкости разрушени материала, отличающийс тем, что, с целью снижени трудоемкости, образец нагружают с одной стороны от концентратора сосредоточенной силой, а с другой стороны раёномерно распределенной нагрузкой , определ ют сосредоточенную силу, при которой происходит откол части образца и по которой суд т о разрушающей нагрузке, а в качестве геометрического параметра трещинообразовани выбирают рассто ние от торца образца со стороны приложени сосредоточенной силы до концентратора напр жений. Источники информации, прин тые во внимани при экспертизе 1.Методические рекомендации по исследованию усадки и ползучести бетона М., НИИЖБ, lGf75, с. 31-34.
2.Браун У., Сроули Дж. Испытани высокопрочных металлических материалов на в зкость разрушени при плоской деформации. М., Мир, 1972, с. 21-72 (прототип).

И ГИ М И f

/ IP ,

фуг./

Фи9.2