Способ испытаний образцов материалов на высокоскоростное сжатие и нагружающий элемент устройства для его осуществления

(19) (И 51) 4 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР 9 716616, кл. 6 01 М 3/30, 1974.Степанов Г.В. Упруго-пластическое деформирование материалов под действием импульсных нагрузок. - Киев: Наукова думка, 1979, с.69-76, рис.21. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ СЖАТИЕ И НАГРУЖАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов при ударном сжатии. Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет устранения влияния эффекта радиальной инерции испытуемого образца. Для этого образец 5 полностью помещают в обойму, образованную на конце нагружающего элемента 1 путем выполнения осевого отверстия 6 с плоским дном. Устанавливают образец 5 на . торце опорного элемента 2 и подвергают высокоскоростному сжатию при взаимодействии ударника 7 с нагружающим элементом 1, Внутренний диаметр обоймы больше диаметра образца 5 навеличину 0 =2 ЬГ р, где Ь 2 - предельное сжатие образца; р - коэффициент Пуассона исследуемого материала. Применение описываемого способа и нагружаю- щего элемента устройства позволяет дФ повысить точность определения динамических характеристик испытуемых материалов на 157. при скоростях деформации до 1 О с . 2 с.п. ф-лы, .2 ил С91 12952Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способу испытаний образцов материалов на высокоскоростное сжатие и к нагружающему элементу устройства для осуществления такого способа.Цель изобретения - повышение точности испытаний.Поставленная цель достигается за счет устранения влияния эффекта ра диальной инерции испытуемого образца, для чего образец устанавливают в обойму, ограничивая величину деформации его в радиальном направлении при высокоскоростном осевом сжатии.На фиг.1 изображена схема устройства для испытаний образцов; на фиг.2- схема нагружения образца сжимающей нагрузкой Р(г.).Устройство для испытаний образцов материалов на высокоскоростное сжатие содержит нагружающий 1 и опорный 2 элементы, размещенные в корпусе 3. Нагружающий элемент 1 выполнен в ви- де стержня с тенэорезистором 4 на утоненной средней части стержня. На конце стержня, взаимодействующем с образцом 5, выполненно осевое отверстие 6 с плоским дном, образующее обойму для размещения в ней образца 5. Диаметр отверстия 6 (обоймы) больше диаметра образца 5 на величину 32 Ь, где ЬГ - предельное осевое сжатие образца,- коэффициент Пуас-. сона исследуемого материала. На дру гом конце стержня, взаимодействующем с ударником 7, установлена направляющая втулка 8, размещенная в корпусе 3. Опорный элемент 2 конструктивно: выполнен в виде стержня с плоским тор-ф цом и закреплен на основании 9.Способ осуществляется следующим образом.Образец 5 испытуемого материала помещают между плоскими торцами нагружающего 1 и опорного 2 элементов, наносят удар по втулке 8, регистрируют деформацию нагружающего элементас помощью тензорезистора 4, нак леенного на калибровочную часть нагружающего элемента 1. По эамеренной величине деформации определяют напряжения в образце 5. Для устранения влияния эффекта радиальной инерции образца при высокоскоростном сжатии образец 5 предварительно помещают в , обойму, охватывающую его по всей боковой цилиндрической поверхности. Внут 82ренний диаметр обоймы превосходит ди" аметр цилиндрической части образца на величину2 ЬР,где Ь - пререльное продольное сжатие образца;коэффициент Пуассона исследуемого материала.При взаимодействии ударника 6 с втулкой 8 на передающий элемент 1 действует динамическая нагрузка, сжимающая испытуемый образец 5.При достижении продольной деформации 0,5 Е (Е - предельная деформация разрушения исследуемого материала при реализуемой скорости нагружения), образец 5 входит во взаимодействие с обоймой по боковой поверхности. Деформация образца 5 в радиальном направлении вследствие возникновения радиального давления Р, прекращается и таким образом устраняется влияние эффекта радиальной инерции, приводящее в известных способах к погрешности опререления прочностных свойств материалов.Например, рля образца из акрилнитрнлбутадиенстирольной композиции АБСдиаметром 0=6 мм, высотой Н=12 мм, имеющего предельную осевую деформацию Я " 5 Ж и коэффициент Пуассона р = 0,4, необходимая величина зазора 3 составит 0,12 мм.По экспериментальным данным применение предлагаемого способа и нагружающего элемента устройства для испытаний образцов материалов позволяет повысить точность определения динамических характеристик приблизительно на 153 при скоростях деформациидо 10 сФормула изобретения1. Способ испытаний образцов материалов на высокоскоростное сжатие, по которому образец помещают между плоскими торцами нагружающего и опорного элементов, наносят удар по торцу нагружающего элемента, регистрируют деформащгю нагружающего элемента, по величине которой определяит напряжение в образце, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет устранения влияния эффекта радиальной инерции образца, образец полностью помещают в обойму, внутренний диаметр которой больше диаметра295282 оставитель А ехред М.Хода е 4 актор Е.Па Подпмитета СССРоткрытийская наб.,Тираж 777 Государственного делам изобретений Москва, Ж, Рроизво но-полиграфическо 3 1 цилиндрической части образца на ве- личину 3= 2 д 0 ргде Ь - предельное осевое сжатиеобразца;1 в коэффициент Пуассона исследуемого материала.2, Нагружающий элемент устройства для испытаний образцов материалов на высокоскоростное сжатие, выполненный в виде стержня с тензорезистором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повыйения точности испытанийза счет устранения влияния эффектарадиальной инерции образца, на концестержнч, взаимодействующем с образ"цом, выполнено осевое отверстие с плоским дном, образующее обойму, служащую для размещения в ней испытуемого 1 О образца. бегаев Корректор Т. Колб приятие,г.ужгород,ул.Проектна