Способ определения свойств материалов

ИСАНИ яl" ОБРЕ СТ ской механи Виноградов(71) Институт геотехничеАН УССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВМАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к технитзний материалов, например, горных под действием трехосного нерзвнокомпонентного сжатия и пульсирующей нзгрузки (НН).Способ основан на нзгружении образца и измерении усилия напряжения и деформацииобразца. Нагружение последнего осуществляютприложением к нему трсхосного неравноком.понентного сжатия до потери им его несущейспособности, Затем, не уменыпая сжимающейнзгрузки на боковую поверхность образца,дополнительно воздействуют ПН. Под действием ПН происходит снижение прочности образца, которая восстанзвливается после прек.ращения воздействия ПН. Повторные воздействия ПН проводят при изменении частотта иамплитуды пульсзции, что позволяет опреде-.лять свойства мзтеризлов после достиженияпредела прочности. 2 ил.12 10 5 Изобретение относится к технике испытанийматериалов, в частности к способам определения свойств материалов под действием трехосного неравнокомпонентного сжатия и пульсирующей нагрузки.Цель изобретения - расширение диапазонаисследований свойств материала,На фиг. 1 показано устройство для реализации способа определения свойств материалов;на фиг, 2 - график, характеризующий состояние образца под действием статической и нульсирующей нагрузок.Устройство содержит основание 1, размещенные на нем нагруэочные приспособления 2,каждое иэ которых выполнено в виде корпуса 3 с размещенным в нем штоком 4, одинконец которого упирается в опорную плиту 5для испытуемого образца 6, и механизм пульсирующего нагружения, выполненный в виде 23081 2 дя удар по концу штока 4. При этом ударное воздействие на шток 4 передается через опорную плиту 5 на боковую поверхность образца 6. Возникающие при этом дополнительныенапряжения значительно меньше основных (бокового и осевого), т.е, (8 аа С Оььк.Яос )Контакт 13, установленный на штоке гидроцилиндра 11, замыкает конечный выключатель 14, и подключенный к нему электромагнитный гидрораспределитель 16 реверсирует гид.роцилиндр 11. Шток гидропялиндра 11 движется в друтую сторону до положения, определяемого конечным выключателем 15, поворачивая храповое колесо 10 в исходное ноложение, Затем цикл повторяется, При этом амплитуда дополнительных воздействий определяется жесткостью пружины 9 Частота воздействий зависит от количества зубьев храповогоколеса 10, взаимодействующих с,ударникомзакрепленногб на оси 7 ударника 8, взаимодействующего с вторым концом одного из штоков 4, пружиной 9 и храповым колесом 10, и пщроцилиндра 11, шток которого связан с колесом 10 через качающийся рычаг 12. На штоке гидроцилиндра 11 установлен контакт 13, взаимодействующий с конечными выключателями 14 и 15 гидрораспределителя 16,Способ осуществляется следующим образом.Перед началом испытаний устройство с образцом 6 устанавливают на нижнюю опорную плиту испытательной машины (не показан), Образец 6, зажатыи между опорными плитами 5 нагрузочных приспособлений 2, предвари тельно настроенных на заданное усилие сопротивления, нагружают верхней плитой испытательной машины.Нагружение образца б трехосным неравно- компонентным сжатием доводят до потери образцом 6 его несущей способности (участок А фиг. 2). Затем, не снижая сжимающей нагрузки, начинают дополнительно воздействовать на боковую поверхность образца 6 пуль. . сирующей нагрузкой, для чего включают гид.рораспределитель 16, который управляет гидроцилиндром 11, шток которого связан через качающийся рычаг 12 схраповым колесом 10. При этом храповое колесо 10 провораавается и отводит ударник 8 от конца штока 4, растягивая пружину 9, При достижении штока гидроцилиндра 11 крайнего положения, определяемого конечным выключателем 14, ударник 8 выходит из зацепления с храповым колесом 10, а пружина 9 возвра.щает ударник в исходное положение; проиэво20 40 45 50 ности, а затем пульсирующую нагрузку прикла;дывают к боковой поверхности образца циклически, изменяя от цикла к циклу амплитуду и частоту пульсаций,25 30 35 8 за период перемещения штока гидроцилиндра 11,Под действием пульсирующей нагрузки про.исходит снижение предельной прочности образца 6 (участок Б на фиг. 2). Угол наклонаучастка Б определяет,модуль спада остаточной прочности при динамическом воздействии,а участок Б - остаточную динамическуюпрочность нарушенных пород. При прекращении воздействия пульсирующей нагрузкой про.исходит (участок С) восстановление предельной прочности, Повторные воздействия пульсирующей нагрузкой (участок Д и Д) проводят при изменении частоты и амплитуды воздействий.Способ позволяет исследовать изменениемеханических свойств нарушенных пород вусловиях, близких к состоянию массива вбли.зи выработки глубоких шахт,Формула изобретения Способ определения свойств материалов, вклю. чающий трехосное неравнокомпонентное сжатие образца, приложение к нему дополнительной пульсирующей нагрузки и измерение усилия и деформации образца, о т л и ч а ю щ и йс я тем что, с целью расширения диапазона исследований свойств материала, сжатие проводят до потери образцом его несущей способ.1223081 Дерорчюю4)иг, Я аз 1703/44 Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д, 4/5