Способ определения коэффициента интенсивности напряжений при поперечном сдвиге по остановке трещины

СОЮЗ СОВЕТСИхсоцидлистическихРЕСПУБЛИК 3/30 5 П 5 ТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное объединение "Краснознаменец" Ленинградский филиал Института машиноведения им. А.А.Благонравова(56) Авторское свидетельство СССР М 1330501, кл. О 01 М 3/ОО, 1986.Белков П,А. Разработка методики работоспособности сталей на основе температурно-скоростных зависимостей характеристик трещиностойкости, Автореферат. Лениград, 1988,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СДВИГЕ ПО ОСТАНОВКЕ ТРЕЩИНЫ(57) Изобретение относится к динамическим испытаниям материалов, а именно к спосоИзобретение относится к области динамических испытаний материалов, а именно к способам определения характеристики трещин остой кости,Известен способ определения трещиностойкости при отрыве, по которому дисковый образец с двумя замкнутыми кольцевыми проточками подвергают импульснолу нагружению, регистрируют параметры нагружения, по которым определяют характеристику трещиностойкости,Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента интенсивности напряжений прн поперечном сдвиге по остановке трещины, по которому, 5 Ы 1762178 А 1 бал определения характеристик трещиностойкости. Целью изобретения является расширение номенклатуры испытываемых материалов, Для этого в способе, по которому дисковый образец нагружают с помощью ударника плоской ударной волной и определяют скорость ударника в качестве параметров волны нагрузки, определяют среднюю скорость Ч и дисперсию Ь О скоростей частей свободной поверх ости образца, а коэффци"н ин;:г 1 сивност и напряжений рассчить 1 вают по формуле; к-,=;(р СРч/М, г" " Л оВ )ОБ, гдеив толщина ударника, р - плотнос 1 ь матерьала образца, СР - скорость пластице"кой волны в материг",е об;.аэца. О;, - скорость ударника. Применение и обретения, основанного на измерении скоростей движения микропотоков вещества, снимает ограничения на раз;еры испытуемых образцов и позволяет расширить номенклатуру испытываемых материалов. дисковый образец с замкнутыми кольцевыми концентраторами напряжения устанавливают между стержнями волноводами, Ударом бойка возбуждают в нагружающем стержне плоскую волну напряжений. в результате чего происходит нагружение образца. Регистрируют скорость ударника, а также величины падающей, прошедшей и отраженной волны и рассчитывают по ним коэффициент интенсивности напряжений.Недостатком прототипа является необходимость использования образцов больших размеров для поддержани однородного напряженного состояния в устье трещин.ы, а также сложность остановки трещины1762178 Составитель О,БулькановТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор Заказ 3254 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 после ее страгивания при испытании материалов, имеющих высокий коэффициент интенсивности напряжений, Это приводит к ограничению номенклатуры испытываемых материалов,Целью изобретения является расширение номенклатуры испытываемых материалов,Согласно изобретению цель достигается за счет того, что в качестве параметров волны нагрузки определяет с помощью лазерного дифференциального интерферометра среднюю скорость и дисперсию скоростей частиц свободной поверхности образца, а коэффициент интенсивности напряжений рассчитывают по формулеР Срг 2 Ь ДОо 5-" 4Оогде и - толщина ударника:Ч - средняя скорость частиц материала образца;р - плотность материала образца;Ср - скорость пластической волны в материале образца;Оо - скорость ударника;ДО - дисперсия скоростей частиц.Пластическая деформация при динамическом нагружении образца осуществляется в аиде движения совокупности микропотоков вещества с различной относительно друг друга скоростью,Дисковые образцы из исследуемого материала устанавливают в вакуумной камере и нагружают с помощью пневмокопра ударником. имеющим форму "стаканчика". Скорость полета ударника определяют по временному интервалу между последовательными пересечениями ударником двух лазерных лучей. В результате соударения образца и ударника в образце распространяется плоская волна нагрузки, В качестве параметров волны нагрузки определяют с помощью лазерного дифференциального интерферометра среднюю скорость и дисперсию скоростей частиц свободной поверхности образца, Изменение скорости частиц приводит к изменению частоты отраженного от свободной поверхности образца света, которое регистрируется методомлазерной дифференциальной интерферо- .метрии. Коэффициент интенсивности напряжений находят из известного в5 линейной механике разрушения соотношенияК,у= гк Ь 1,где т - касательное напряжение сдвига,10ц, -СЧ1; - длина продольной по отношению коси удара трещины2 йДООПрименение данного способа, основанного на измерении скоростей движениямикропотоков вещества, снимает ограничения на размер используемых образцов, чтопозволяет расширить номенклатуру испы 2 лтываемых материалов.Формула изобретенияСпособ определения коэффициента интенсивности напряжений при поперечномсдвиге по остановке трещины, по которомудисковый образец нагружают с помощьюударника плоской ударной волной, определяют скорость ударника и параметры волнынагрузки и рассчитывают по ним коэффициент интенсивности напряжений, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширенияноменклатуры испытываемых материалов, вкачестве параметров волны нагруэкйопределяют с помощью лазерного дифференциального интерферометра среднюю скорость35 и дисперсию скоростей частиц свободнойповерхности образца, а коэффициент интенсивности напряжений рассчитывают поформулеК Р С 2 Ь ДО)0540 У 4 4 лгде й - толщина ударника;Ч - средняя скорость частиц материалаобразца;45р - плотность материала образца;Ср - скорость пластической волны в материале образца;Оо - скорость ударника;Д О - дисперсия скоростей частиц.