Устройство для исследования эффекта баушингера при высокоскоростном деформировании твердых тел

(19) (1) и 4601 ЙЗ ЕНИЯ К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ тиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР(71) Научно-исследовательский инстут механики при Горьковском государственном университете им.Н.И,Лобачевского(56) Врагов А.М., Ломунов А.КРусин Е.Е. Методика исследованиядинамических свойств материалов сиспользованием составных стержнейГопкинсона: Прикладные проблемы прочности и пластичности. Всесоюзныймежвуз. сб./Горьковский ун-т, 1980,с.138-144(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТА БАУШИНГЕРА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ(57) Изобретение относится к устройствам для динамических испытаний материалов, в частности к устройствамдля исследования эффекта Баушингера.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей прииспытании трубчатых образцов, чтодостигается выполнением устройствав виде двух стержней: стержня-передатчика 1 и стержня-наковальни 2,между которыми находится образец 3,соединенный со стержнями при помощирезьбового соединения, На торцестержня 1 закреплена сменная вставка4, образующая зазор с торцом стержня 2. Нагружение образца циклическими нагрузкамив. диапазоне скоростей деформации О спроисходит Яза счет многократного отражения волнрастяжения-сжатия от свободных торцовстержней 1 и 2, которые возбужденыв устройстве нагружением свободноготорца стержня 1 ударной волной, образованной, например, взрывом. 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к устройствам для динамических испытанийматериалов, в частности к устройствам для исследования эффекта Баушингера.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпри испытании трубчатых образцов дляисследования упругопластическихсвойств материала при знакопеременном нагружении в области скоростейдеформирования дГ/дс10 з с-,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит два стержня:первый стержень - передатчик 1 давления длиной 1 и второй стерженьнаковальню 2 длиной 1, причем1,/1 ъ 2. Трубчатый образец 3 со 1единен со стержнями с помощью резьбового соединения, а на торце стержня-передатчика 1 жестко закрепленасменная вставка 4 в виде вкладыша,образующего заданный зазор а с торцом стержня-наковальни 2,Устройство работает следующимобразом.При нагружении свободного торца.стержня 1 (ударом бойка или взрывом)в нем формируется импульс сжатия,который, распространяясь по стержню1 со скоростью звуковых волн, достигает образца 3. Ввиду разницы волновых сопротивлений материалов стержней и образца происходит расщеплениеисходной волны: часть ее отражаетсяобратно волной растяжения, частьпроходит через образец 3, деформируяего пластически, во второй стерженьнаковальню 2. При этом в образцепроисходит многократное отражениеволн и он претерпевает пластическуюдеформацию сжатия. Максимальнаявеличина этой деформации определяется величиной зазора д 1 между сменнойвставкой 4 и стержнем 2. После того,как зазор будет полностью выбран,вставка 4 войдет в контакт со стержнем 2 и оставшаяся часть исходнойволны пройдет в стержень 2 целикомбез изменения амплитуды. При этом достигнутая величина пластической деформации сжатия остается неизменнойв течение длительности действия исходного импульса, а затем происходитразгрузка образцаНапряжения в немпадают до нуля, полная деформациясжатия уменьшается на величину упругой составляющей, ликвидируя акустический контакт вставки 4 со стержнем 2,В дальнейшем импульс сжатия, прошедший через образец 1 и вставку 4 в стержень-наковальню 2, в некоторый момент времени (определяемый длиной этого стержня) достигнет свободного торца и отразится от него волной растяжения. Эта волна растяжения, достигнув образца, также расщепится: часть ее отразится от образца волной сжатия обратно в стержень 2, а часть пройдет через образец 3 в стержень 1 волной растяжения, Образец при этом будет подвергнут действию растягивающих напряжений,:амплитуда которых достаточна для его упругопластического деформирования.Импульсы деформации в мерных стержнях, по которым производится расчет напряженно-деформированного состояния в образце, регистрируются малобазными тензореэисторами, причем из-за того, что стержень-передатчик 1 давления выполнен по крайней мере вдвое длиннее стержня-наковальни 2, отраженный в стержень 1 от образца импульс при первом цикле нагружения не будет вносить искажений в регистрируемые импульсы при втором цикле нагружения растяжением. Таким образом, образец испытуемого материала подвергается знакопеременному нагружению: сначала он пластически деформируется под действием сжимающей нагрузки, причем величина пластической деформации при сжатии задается величиной зазора (величиной вставки), затем происходит разгрузка образца, после которой образец деформируется пластически растягивающей нагрузкой, Величина пластической деформации при растяжении определяется амплитудой и длительностью исходного импульса. Формула изобретения Устройство для исследования эффекта Баушингера при высокоскоростном деформировании твердых тел, содержащее два установленных с зазором соосных стержня для размещения образца, связанное с первым стержнем ударное приспособление и установленЗаказ 2207/45 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ную между стержнями сменную вставку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при испытании трубчатых образцов, сменная вставка выполнена в виде предназначенного для размеще 14253 4ния в полости образца вкладыша, закрепленного на торце первого стержня с зазором относительно второго стержня, а длина последнего не бо лее чем в два раза меньше длиныпервого стержня.