Трубчатый образец для испытаний композиционных материалов на сдвиг

Ю (11) СПУБЛИН 4 С 01 Н 3/2 ОБРЕТЕН ЬСТВУ И. рБлцоТЯКА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СИИ,(21) 3839410/25-28(7) Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского и Центральный научно-исследо-вательский институт технологии судостроения(54) ТРУБЧАТЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙКОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА СДВИГ(57) Трубчатый образец для испытаний ,композиционных материалов на сдвиг в плоскости армирования имеет равномерно расположенные в окружном направлении четыре рабочих участка для реализации чистого сдвига вдоль образующей,каждый из которых образован двумяпазами глубиною не менее двух толщин.стенки дбраз 4 а, направленнымн на-.встречу друг другу с торцов образца,а расс гояние между встречно направленными пазами выбрано из условия исключения смятия торцовых поверхностейобразца. Образец позволяет реализо-,ватьна рабочих участках условие чистого сдвига в плоскости его армировання и, следовательно, повысить точ"ность определения разрушающего напряжения. 2 ил.Где 8 см ср 1 12Изобретение относится к испытательной технике, а именно к образцам из композиционных материалов, преимущественна на основе полимерной матрицы и высокопрочных волокон, для определения механических характе- . ристик.Цель изобретения - повышение точности определения разрушающего напряжения,На фиг. 1 изображен предлагаемый образец, осевой разрез.; на фиг. 2 - тоже, вид сверху.Образец трубчатой формы, имеющий толщину 3 стенки и срединный диаметр д,р, выполнен иэ композиционного материала с пределами прочностии с,р соответственно при смятии и при сдвиге в плоскости армирования и имеет равномерно расположенные в окружном направлении четыре рабочих участка 1 для реализации чистого сдвига вдоль образующей, каждый из который образован двумя направленными навстречу друг другу с торцов образца пазами 2 и Э. Из условия затухания краевых эффектов, а,. следовательно, исключения влияния их на условия сдвига на рабочем участке 1 глубина Ь пазов составляет не менее двух толщин 8 стенки образца. Расстояние У между встречно направленными пазами выбрано из условия исключения смятия торцовых поверхностей образца, т.е. условия, когда сила Р, смятия торцовой поверхности образца больше силы Р среза рабоРчих участков образца, т.е. сМ ср,где Р -с - геессИечетырех рабочих участков.,Отсщца следует, что Пазы образца заканчиваются отверстиями 4 диаметра (0,03-0,004) й немного превышающего ширину паза, которые снижают концентрацию напря,жений в образце у его рабочих участков 1.Образец испытывают следующим образом.Устанавливают образец на нижнюю плиту пресса (не показан), обеспечивая контакт торца с нижней плитой по 39550 1двум несмежным, расположенным междупазами участкам. Подводят верхнююплиту пресса к другому торцу образца, обеспечивая его контакт с этойплитой по двум другим несмежным,участкам. Тонкостенные образцы с целью предотвращения потери их устойчивости подпирают. втулками (не показаны) с наружных или внутренних сто-.10 рон нли одновременно с обеих сторон.Наращивают прессовое усилие доразрушения образца сдвигом в плоскости армирования и по результатусудят оего механических свойствах.15 П р и м е р. Образцы вырезаютиз цилиндрических стеклопластиковыхоболочек с внутренним диаметром150 мм, толпрюной 10 мм и длиною320 мм, полученных методом намотки, 20 Длина образцов 80 мм, длина рабочего. участка 40 мм, а диаметры отверстий в конце пазов 5 и 8 мм.Результаты испытаний на прочностьпри сдвиге в направлении образующей 25 показали, что среднее значение разрушающего напряжения среза составило ",р,э 165-176 ИПа."Формула изо брет ения Трубчатый образец для .испытаний,.композиционных материалов на сдвигв плоскости армирования, имеющий равномерно расположенные в окружной на" З 5 правлении четыре рабочих участка дляреализации чистого сдвига вдоль образующей, каждый из которых образовандвумя пазами, направленными навстречу друг другу с торцов образца, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности определе. - .ния разрушающего напряжения, глубина пазов составляет не менее двухтолщин стенки образца, а расстояние 451 между встречно направленными пазами выбрано иэ условия исключениясмятия торцовых поверхностей в соответствии с формулой предел прочности материалаобразца при смятии;предел прочности материалаобразца при сдвиге в плоскости армнрования;средний диаметр образца,. по делам иэобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., Ороиэводственно-полиграфическое предприятие,орректор С. Черниодписное