Способ испытания на растяжение образцов анизотропных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) И 1) 3/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРыт Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ростовский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им. М,А,Суслова(56) Тарнопольский Ю.М. и др. Методы статических испытаний армированных пластиков, - М.: Химия, 1975,с, 218, рис. 6,2.10.(54) СПОСОБ ИСПНТАНИЯ НА РАСТВКЕНИЕОБРАЗЦОВ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для определения механическихсвойств аниэотропных материалов, например керамических, при их испытании на растяжение. Целью изобретенияявляется расширение технологических возможностей способа при испытании хрупких материалов, напримеркерамических, путем обеспечения испытания плоских образцов произвольной формы. Плоский образец произвольной формы, например в виде диска илипластины, размещают между двумя одинаковыми частями эластичной прокладки, поперечные сечения которых совпадают с поперечным сечением образца.Через эластичную прокладку воздействуют на образец сжимающей нагрузкой и доводят его до разрушения.Зластичная прокладка выполнена иэматериала, отношение коэффициентаПуассона к модулю Юнга которого превышает это отношение для материалаиспытуемого образца. Кроме того, материал эластичной прокладки образует с материалом образца фрикционнуюпару, что исключает проскальзываниечастей эластичной прокладки относительно плоскости образца, Посколькувеличина поперечной деформации эластичной прокладки выше, чем у материапа образца, то под действиемсжимающего усилия в образце возникают растягивающие напряжения. Сувеличением сжимающего усилия величина растягивающих напряжений возрастает, что приводит к разрушениюобразца от действия растягивающихнапряжений, Фиксируя величину сжимающего усилия, при которой произошлоразрушение образца, определяют растягивающие разрушающие напряжения поизвестным формулам теории упругос 1250904Изобр,-.не )т О сит 1 я к испытательной технике и:Ожет быть испо.ь-. ЗОВЯНО ПР ЯНЛЕЕ МЕХЯНИЧЕСКИХсвойств янчзотргных материалов вЧЯСНОСТИ ПОИ ОПРСДЕЛЕЬИИ ПРОЧНОСТИ хрупких материалов, Я.-рмер керамических, гри испытании ня растяжение.Цель изобретения - расширение техногогических воэможностей способапри испытании хр-;пких Р:ятериялов,например херами".ских, путе (:беспечения испьтания .;лоски;: ОбразцОР произвольной фор 1 ь11 Я чертеже пв(О:.:1;ц. Сз(е,;Осущест леБин (,пособае. гособ исыт Я 1,-.Я р Я с ьж(.Иие ;бразцон анизотропных "Ят(риалов осуществляют следующим образом.Плоский Образец 1 произвольной формь из исследуемого матсоиала санизотропными свойства: и, нагример из керамики размещают между двумя одиаковыми частями 2 и 3 эластичнойпроклялки, поперечные сечеия которыхОвпадяит с по.еречным сечением образца 1 образуя трехслойный пакет, ат паке 1 размещают между нагрузочнь,.- и-, нтя:; . прессане показан),;Яво:ящ-.: регулировать и измерять ве:чл:.И нагружения., Доводят образец 1 цо разруени 1 регистрируг величину усилия при разрушениии и НО ней оценивают прочность испытуемого матер:ала на растяжение, Б качестве материяпа частей 2 и 3 эластичной проклацки испол.зуют материал,. Отношение коэффициента Пуассона к модулю Юнга которого превышает это отношение цля материала испь- туемого образца . Кроме того, материал частей 2 и а эласичной прокла; ки должен образовывать с материалом образца 1 фрикционную пару что ы."- ключает проскальэь(зание частей 2 и 3 эластичной прокладки Относительно плоскасти ОбразцаВ "ООНР сс .ЖЯ ия ча"Гии 3 эластичной прокладки деформируются в продольном и поперечном направлении, Совместно с ними образец 1 также подвергается деформации как продольной от действия сжимающей нагрузки, так и поперечной от контакта с частями 2 и 3 эластичной прокладки Поскольку величина поперечной деформации эластичной прокладки выше, чем у материася О.ра":,я ., го вследств 1 е сее 1 Ия р;.: .,з Ня де;"мя;иЙ частой 2 и 3 МЯтепиалом образца Б нем возникают рястяги 1 зяюшие напряжения, С увеличением сжимающей Ягрузки величина растягивающих напряжений возрастает и, учитывая анизотропию свойств испытуемого материала, а именно, что сопротивление материала керамики растяжению более чем на порядок ниже сопротивления сжатия,разрушение образца происходит под действием растягивающих напряжений. Величину разрушающих растягивающих напряжений определяют по известным формулам теории упругости.П р и м е р. Испытанию подверга" ют образцы из пьезокерамики ЦТБС-З, ЦТС, ЦТС, ЦТСГ и ТВв форме дисков диаметром от 8 до 20 мм и толщиной от 0,3 до 4 мм, Модуль611 нга более 0,6 1 О кгс/см, коэффициент Пуассона 0,25-0,4. В качестве материала частей эластичной прокладки использовали оргстекло с модулем 10 нга 0,05 10 кгс/см и коэффициенбтом Пуассона 0,35. Для образцов иэ пьезокерамики ЦТБСдиаметром 20 мм и толщиной 1 мм разрушение происходит при сжимающем усилии от 840 до 650 кгс, для ЦТСдиаметром 10 и толщиной 1,4 соответственно от 420 до 340 кгсФормула изобретенияСпособ испытания на растяжение образцов анизотропных материалов, заключающийся в том, что эластичную прокладку приводят во взаимодействие с испытуемым образцом, прикладывают к ней сжимающее усилие, доводят образец до разрушения и регистрируют величину усилия при разрушении, по которой судят о прочности испытуемого материала, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа при испытании хрупких материалов, например керамических, путем обеспечения испытания плоских образ-, цов произвольной формы, прокладку выполняют с поперечным сечением, совпадающим с поперечным сечением образца, иэ двух частей для размещения между ними образца и изготавливают их изматериала,отношение коэффициента Пуассона к модулю 10 нга которого превышает зто отношение для материала испы туемого образца и который образует с материалом образца фрикционную пару..ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, РаушПодписикомитета СССРи открытийкая наб., д. 4