Способ определения прочностных характеристик вязко пластичных материалов

(51) 4 С 01 Н 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ тельство СССР 11/1 О, 1980. льство СССР 11/12, 1978.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХХАРАКТЕРИСТИК ВЯЗ КОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Описан способ определения прочностных характеристик вяэко-пластичных : материалов с испольэованиемдвух конусов-деформаторов с различными углами при вершине, сумма которых 180 , а прочностные характеристики рассчитывают по формулам,1 табл.1226166 где Г =Р БдЕ в,рсов2- часть нагрузкиР, затраченная на деформацию сдвига; 1 Р Р Б --- +Р ф "сов Р,/2 1 гсов /2+ Р(2) Изобретение относится к исследованию физических свойств вязко-пластичных материалов, а именно к определению их прочностных характеристик.Цель изобретения - обеспечение возможности дифференцированного определения величин предельных напряжений сдвига и смятия вязко-пластичных материалов и повышение точности определения этих величин.Сущность предлагаемого способа состоит в том, что в исследуемый вязко-пластичный материал погружают два конуса с различными углами . при вершине, составляют систему двух уравнений, каждое из которых является условием равновесия соответствующего конуса в момент его останов- ки нагрузки соответственно на первый и второйконусы;предельные напряжениясоответственно сдвигаи смятия;площади погруженныхчастей соответственно первого и второго конусов;Р и У - углы при вершинах соответственно первогои второго конусов, и решают ее относительно Р и РВ момент прекращения погружения конуса под действием фиксированной нагрузки часть этой нагрузки уравновешивается предельным напряжением сдвига, действующим по площади погруженной части конуса вдоль его образующей, а другая часть - предельным напряжением смятия, действующим по той же площади нормально к его поверхности, т.е. условие равновесия конуса при прекращении его погружения будет иметь вид: 5-нагрузкиГ, затраченнаяна деформациюсмятия1 О Следует, что, чем больше угол чпри вершине конуса, тем большая частьнагрузки Г затрачивается на деформацию смятия и если "-180 , то Г, - Г,а Г,- О,.При уменьшении угла часть 15 нагрузки Ч, затрачиваемая на деформацию смятия, уменьшается и если Р - О,г, -Проиэведя погружение в исследуемыйматериал двух конусов с различными 20 углами при вершине и записав для кажюдого условие равновесия, получаютсистему двух уравнений с двумя неизвестными, решив которую относительно Р и Р, находят их величины 25 для исследуемого материала.При решении данной системы уравнений с помощью определителей выражения для вычисления Р, и Р имеютвид: П р и м е р, Проводилось опреде-: 55 ление прочностных характеристик глиноцементной пасты. Для этого в испытуемый материал погружались поочередНо три конуса с углами при вершине26166 4образца плоскостью ( Ф.= 180 ). Дляэтого из испытуемого материала былоизготовлен образец конической формывершиной вверх и произведено его смятке горизонтальной плоскостью поддействием нагрузок 492 и 592 Г. Смятие производилосв также с помощью,прибора Вика. Для каждой нагрузкиопределялся средний диаметр отпечат О ка и величина предельного напряжения смятия по формулеЬ РРс3 Г Дгде Р - нагрузка на плоскость 15 д - средний диаметр отпечатка.Результаты измерений сведены втаблицу. Показател Способ пары конусов Смятйе плоскостью 0-60 60-90 30-90 Р=492 Г Р= 592 Г 2,63 2,58 11,24 11,36 Р , КПа 2,57 Р , КПа 11,41 1 1,85 11,17 Р вп /2 з.п /2 зп Я 2 соз ф,/2 сов ,/2 35 Рд Р щ с ф, в 1 п фа/2 сов 2 сов м /2вдп Ч/2 соз У,/2 Способ определения прочностных характеристик вяэкопластичных материалов, включающий погружение в исследуемый материал конуса под действием фиксированной нагрузки, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения воэможности диф ференцированного определения предельных напряжений сдвига и смятия и повышения точности их определения, в исследуемый материал погружают два конуса с различными углами при вер шине, сумма которых не равна 180, а значения предельных напряжений сдвига и смятия определяют из выражений 40 Я сов /2 ( --. -- ) вп Ю 2 зы Р/2 соз ,/2 соз У/2гдеР,иР Я,иБ Р, иМ 55 3 12 30, 60 и 90. под действием нагрузок соответственно 426, 465 и 520 Г. Погружение проводилось с помощью усовершенствованного прибора Вика. При погружении подвижная часть прибора притормаживалась, что обеспечивало плавное и медленное погружение конусов. Каждый конус погружался пять раз, в расчет принималось наименьшее из пяти значение глубины погружения. Расчетные значения глубин погружения для каждого конуса составили соответственно 29,5, 16 и 10 мм. Значения Р и Р вичслялись для каждой пары конусов.Кроме того, значение Р было опре делено способом смятия койического Иэ таблицы видно, что при раз.ичных парах конусов, получаютсяЭсходные значения Р и Рс, а также значения Рс, сходные со значениями, определенными способом смятия конического образца плоскостью. Формула изобретения Р з 1 п 1/2Рядп /2ваапсоя Р,/2 нагрузки соответственно на первый и второйконусы; площади погруженныхчастей соответственнопервого и второго конусов; углы при вершинах соответственно первого ивтопого конусов,Р и Р - предельные напряжениясоответственно сдвигаи смятия.