Способ определения характеристикитрещиностойкости материалов

О П И С А Н И Е (и)819618ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Ф(23) Приоритет ло делам нзабретеннй н открытнй(53) УДК 620. , 179. 2(088.8) Дата опубликования описания 10.04.81(72) Авторы изобретении Л, П, Трапезников, О. И. Пащенко и 1 о Знамени идротехники сесоюэный ордена Трудового Крвсн аучно-исследовательский институт гим. 11, Е. Веденеева(5 1) СПОСОт 0 ЕРЕ."ДЕЛЕ11 ИЛ ХАЕАКТЕГИСТИКИ ТРЕ 11 ЕИЕЕОСТОЕЕЕОСТИ 1 АТЕРИА,ЕЕОй свойствах м 6.:сть е - )1- критическвя длина трещин - длина искусственно созданной трещины; где Изобретение относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов, в частности хрупких композитных материалов, путем приложения к ним растягиввющих статических нагрузок и"с может быть использовано при определении предельного состояния этИх материалов, которое наступает, когда естественная макротрешина, перпендикулярная линии действия растягиваюших сил, возникающая в образце при росте нагрузки, достигает критического значения, т,е. такой максимальной длины, при которой дальнейшее увеличение нагрузки приводит к неустойчивому разрушению образца.Известен способ определения механических свойств металлов, заключающийся в том, что нагружают растягиввюшим усилием и доводят до разрушения образец с искусственно созданной трещиной, перпендикулярной этому усилию, и идентичный гладкий образец и опредег ляют предельные напряжения. По этим величинам судят отвлла.13Известный способ не позволяет судито трешиностойкости х рупких композитныхматериалов. в частности строительных 5материалов (например, бетона, цементно-песчвных растворов, гипса и т.д,).11 ель изобретения - получение характеристик композитных материалов,Указанная цель достигается тем, что тоискусственную трещину на образце выполняют длиной, превышвтощей не менеечем вдвое максимальный размер включений композитного материала, и по величинам предельных напряжений определяют критическую длину трещины, используя зависимость3 81линейный размер образца;предел прочностиобразца с искусственно созданнойтрещиной;предел прочностигладкого образца,не имеющего такой пр где 6 40 45 Тираж 907 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 трещины;от формы образца исхемы нагружения;- функция, обратная)Рабочий процесс определения трещиностойкости, например строительного материала по предлагаемому способу, осуществляют следующим образом.Изготавливают два идентичных образца, в одном иэ которых создают искусст, венную трещину. Такими образцами могутбыть, например, образцы - цилиндры избетона, высота которых Н равна диаметру ОИскусственную трещину длинойплоскость которой перпендикулярна растягиваюшему усилию, образуют с помощьюсмазанной маслом прямоугольной пластинки из металлической фольги длиной Ни шириной 6 . Пластинку размещаютв опалубке перед бетонированием образца, Размер 3 пластины должен не менеечем в два раза превышать максимальныйразмер д включений бетона: Оптимальное соотношение 3/О равно 0,2-0,4, Размеры образца должны не менее чем в10 раз превосходить величину дОба образца доводят до разрушениярасгягивающим усилием, определяют предельное напряжение и по ним находяткритическую длину трещины,П р и м е р. Образцы - цилиндры сразмерами 3 =Н=40 см изготовленыиз бетонной смеси с весовым содержанием 1:2:3 при объемной плотности бетона 2400 кг/м и водоцементном отношении 0,48. Заполнителем являетсяпесок и гравий с максимальным размером С 1 =40 мм, в качестве вяжущегоиспользуется портландцемент марки 500",Длина искусствейно созданной трещины80 мм, толщина фольги=20-0,25 мм.Испытания партии из трех образцовс искусственно созданной трещиной ипартии из трех образцов, не имеющихтакой трещины, дали среднее значение ВНИИПИ З 1 кдз 1369/19 9618 4ние 3, =1,89 МПа и среднее значе- .ние Ь = 2,67 МПа. Значения функнши а- РГ) беруеен из решении запанитеории упругости для круглого диска стрещиной, лежащей в плоскости действияраскалывающих сил, С учетом этих данныхкритическая длина трещины 5 =44,4 мм,т.е. имеет порядок максимального размера д включений бетона,формула изобретенияСпособ определения характеристикитрещиностойкосги материалов, заключающийся в том, что нагружают растягивающим усилием и доводят до разрушения образец с искусственно созданнойтрещиной, перпендикулярной этому усилию, и идентичный образец, не имеющийтакой трещины, и определяют предельныенапряжения, о т л и ч а ю щ и й с я20тем, что, с целью получения характеристик хрупких композитных материалов,искусственную трещину на образце выполняют длиной, превышающей не менеечем вдвое максимальный размер включений композигного материала, и по ве 25личинам предельных напряжений определяют критическую длину трещины, используя зависимос ть:я " ( - ",),- критическая длина трещины;- длина искусственно созданной трещины;С - линейный размер образца;Ър - предел прочности образцас искусственно созданнойтрещиной;Ъпр - предел прочности образца, не имелшего такойтрещины;Г( - 1 - функции, зависящая огсформы образца и схемынагружения, численныезначения которых берутся из соответствующихрешений задач теорииупругости для тел50 . с разрезами;- функция, обратная 1( ).Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. П. форрест. Усталость металлов,55 М., "Машиностроение", 1968, с, 118-119.