Способ измерения деформации материалов

(54)(57) СПОСОБ ЦИИ МАТЕРИАЛОВ что образец исп и эталонный обр нагружают одина гревают до зада ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем криобйологиии криомедицины АН Украинской ССР(56) 1. Борэдыка А.М. Методы горячиьеханических испытаний металлов.М., Металлургиэдат, 1962, с.90-95.. 2. Авторское сзидетельство СССРВ 712731, кл, 6 01 И 3/18, 1977(прототип)ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАзаключающийся в том,туемого материалазец одновременносвой нагрузкой, наной температуры и непрерывно регистрируют разностьдеформаций испытуемого и эталонногообразцов, о т л и.ч а ю щ и и с я.тем, что, с целью повышения точности измерения при термоударах, эталонныйобразец изгоТавливают из материала, не претерпевающего фазовыхпревращений в интервале температуриспытания и имеющего коэФФициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условияотсутствия .полэучести материала, впроцессе термоудара непрерызно регистрируют разность температур испытуемого н эталонного образцов и поразности деформаций и разноати температур судят о деФормации материала, вызванной структурными изменени-.ями.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформации материалов,Известен способ измерения деформации материалов, заключающийся втом, что образец испытуемого материала нагружают заданной нагрузкой,нагревают до заданной температуры иопределяют удлинение образца в про.цессе испытаний по которому судят о 10его деформации 11,Недостаток способа заключается втом, что он не позволяет измерять деформацию материала, вызванную струк-.турными изменениями. 15Наиболее .близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ измерениядеформации материалов, заключающийся в том, что образец испытуемого:материала и эталонный образец, изготовленный в виде кольцевой обоймы,состоящий из нескольких колец, выполненных иэ материалов с различнымикоэффициентами термического расширения, одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданнойтемпературы и непрерывно регистри.руют разность деформаций испытуемого,и эталонного образцов, по которой, 30судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями 2 1.Недостатком способа является низкая точность измерения при термоударах, обусловленная различной деформацией испытуемого и эталонного образцов из-эа различной температурынагрева в процессе испытаний.Цель изобретения - повышение точности измерения при термоударах.Указанная цель достигается тем, 40что согласно способу измерения де"Формации материалов, заключающемусяв том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируютразность деформаций испытуемого иэталонного образцов, по которой судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями, эта-. 50лонный образец изготавливают из материала, .не претерпевающго фазовыхпревращений в интервале температуриспытаний и имеющего коэффициенттермического расширения, равный коэф фициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонно.го образца выбирают из условия отсутствия ползучести материала, впроцессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов,ипо разности деформаций и разноститемператур судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями, 65 На чертеже изображена схема установки для реализации способа.Установка содержит криостат 1, в верхней части которого закреплена опорная плита 2, а внутри расположены емкость 3, наполненная хладагентом, и исполнительная камера 4 с нагревателем 5. Емкость З.снабжена электронагревателем 6 и дренажным клапаном 7. В криостате 1 размещена опорная труба 8, закрепленная одним концом на опорной плите 2, а другим концом - на верхней части испытательной камеры 4, в нижней час ти которой установлены пассивные захваты 9, 10, Внутри опорной трубы 8 расположены два силовых штока 11 12, соединенных одними концами с активными захватами 13, 14, а другими - с датчиком 15 деформации и соответствующими силовозбудителями (на чертеже не показаны), Датчик 15 деформации подключен к сумматору 16, выход которого соединен с регистрирующим прибором 17. В пассивных и активных захватах 9, 10, 13, 14 установлены эталонный образец 18 и испытуемый образец 19, к которым присоединены спаи дифференциальной термопары 20, подключенной через сумматор 16 к регистрирующему прибору 17.Способ осуществляется следующим образом.В захватах 9, 10, 13, 14 закрейляют испытуемый образец 19 и эталонный образец 18, который изготавливают иэ материала, на претерпевающего Фазовых превращений в интервале температур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, а сечение эталонного образца выбираат из условия отсутствия полэучести материала. Одновременно силовозбудителями нагружают образцы 18 и 19 одинаковой нагрузкой, с помощью .нагревателя 5 или хладагента из емкости 3 нагревают или охлаждают образцы 18 и 19 до заданных температур, что приводит к изме-, нению их длины в результате ползу- чести, Фазовых превращений и тепло- ного расширения (сжатия). При отсутствии в материале испытуемого образца 19 структурных изменений, например фазовых Превращений или ползучести, испытуемый образец 19 и эталонный образец 18 расширяются оди. наково, вследствие чего сигйал датчика 15 деформации, возникающий толь ко при появлении разности деформаций между образцами 18 и 19, равен нулю. Для предотвращения появления возможных ошибок измерения деформации, появляющихся вследствие разности теплового расширения образцов 18 и 19 при термоударах из-за возможной разницы температур между ними. с помощью дифТираж 873осударственноголам изобретенийМосква, Ж, Ра е 27/40ВНИИПИпо113035 каэ Подписета СССРрытийя наб., д. 4/5 оми ОТшск лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ференциальной термопары 20 измеряютразность температур испытуемого иэталонного образцов 18 и 19. Сигналот термопары 20 через сумматор 16поступает на регистрирующий прибор 17в противофазе сигнала от датчика 15 5деформации, в результате чего происхо.дит компенсация обоих сигналов. Припоявлении в испытуемом материалефазовых превращений нли ползучестис датчика 15 деформации на регистрирующий прибор 17 подается некомпенсированный сигнал, соответствующий разности деформаций испытуемого.и эталонного образцов 18 и 19; по которой судят о деформации испытуемого материала, вызванной структурными изменениями.Способ позволяет повысить точность изменения при термоударах эа счет определения деформации образца испытуемого материала, обусловленной только структурньва изменениями.