Способ испытания материала на вязкость разрушения

(51)4 6 01 М 3 08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(56) Труды ВНИИ заводской технологии сборных железобетонных конструк"ций и изделий, 1975, вып, 20, с. 121122 т.Авторское свидетельство СССР9 819620, кл. С О Ы 3/08, 1978, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для испытания материалов на вязкость раз" рушения и позволяет повысить точность определения коэффициента вязкости разрушения путем обеспечения равнощ мерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца. В толще материала испытуемого образца выполняют концентратор напряжений, глубину Ь залегания которого выбирают из соотношения Ь1, где 1 - максимальЯО 395976 ный размер концентратора напряжений. Полученный образец нагружают с одной стороны от концентратора напряжений сосредоточенным усилием, вызывающим в образце растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины и рассредоточенной силой, прикладываемой на расстоянии а от центра ее приложения, которое вы-. бирают из соотношения а ), 1 + 2 Ь. Расположение концентратора напряжений на глубине Ь ) 1 обеспечивает устойчивый рост трещины. Приложение разрушающих усилий с одной стороны от кон" центратора напряжений и рассредоточенного усилия на заданном расстоя нии обеспечивает разрушение испытуе- ф мого образца по его поверхности из-за фр возникновения максимальных растяги" вающих напряжений. Измеряют величину С разрушающей нагрузки И и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К вязкости разрушения испытуемого материала по в, формуле К-" (1,3+6,2 р )Ю/1 ф 1+ + (1,5+9,4 р) Ь/Ц , где р - коэффициент Пуассона испытуемого материала.1 ил.Изобретение относится к испытаельной технике, а именно к способам спытания материалов на вязкость раз" рушения.Цель изобретения - повышение точности способа путем обеспечения рав" иомерно распределенной нагрузки по торцу испытуемого образца,На чертеже изображена схема реа 1 тизации предлагаемого способа.Способ осуществляют следующим обазом.В толще материала испытуемого обазца выполняют одним иэ известных пособов концентратор напряжений, аксимальный размер которого задают1 авным 1. Глубину Ь залегания конентратора напряжений выбирают иэ оотношения Ь ), 1. Полученный обра ец нагружают с одной стороны от онденсатора напряжений сосредотоенным усилием, вызывающим в образце астягивающие напряжения, перпендикуярно к направлению развития трещи" 25и рассредоточенной силой, прикадываемой на расстоянии а от центра ре приложения, выбираемом из соотношения а Ъ 1 + 2 Ь.Расположение концентратора напря 1 кений на глубине Ь Ъ 1 обеспечивает устойчивый рост трещины при нагруже"ии испытываемого образца. При расположении концентратора напряжений на глубине Ь (1 роста трещины не наблюдается.35Приложение сосредоточенного и ,рассредоточенного усилий с одной стороны от концентратора напряжений (рассредоточенное усилие приложено на расстоянии а1 + 2 Ь) обеспечивает разрушение испытуемого образца по его поверхности, на которой возникают максимальные растягивающие напряжения, и позволяет испытывать . конструкции в реальных условиях.45В случае приложения рассредоточенной силы на расстоянии а ( 1 + 2 Ь увеличивается величина разрушающей нагрузки.Измеряют величину разрушающей на О грузки Н и геометрические параметры трещинообразования и определяют коэффициент К вязкости разрушенияиспытуемого материала по Формуле К , (1, 3+6, 2 Р) Я Р 1.++(1,5+9,4 р) Ь/13 1 (1) где р - коэффициент Пуассона испытуемого материала.П р и м е р, Были изготовлены образцы размерами 0,80,80,3 м иэбетона марки 200. После четырехмесячного срока твердения в образцах пробуривались перфоратором шпуры диаметром 56 мм. В зти шпуры устанавливались и зачеканивались.жесткой цементной смесью анкерные устройства,являющиеся концентраторами напряжений, Анкерное устройство представляло собой круглый стальной стерженьдиаметром 20 мм, снабженный на заделываемом в бетон конце круглой сталь"ной пластиной " концентратором напряжений размером 150 мм и толщиной 20 мм. На свободном конце стержень анкера имел резьбу для крепленияего к выдергивающему устройству. Дляпредотвращения сцепления стержня анкерного устройства с бетоном зачеканки стержень был смазан маслом.Концентратор напряжений располагалсяна глубине Ь = 50 мм от поверхностиобразца. Через трое суток после эачеканки производилось выдергиваниеанкерного устройства с использованием гидравлического домкрата, опорнойрамы, траверс и тяг, Опорная рамапередавала реактивные усилия на бетон образца на расстоянии а 125 ммот оси анкерного устройства. Разрушающую нагрузку Ы определяли по показанию манометра насосной станции.Были получены следующие значения величины разрушающей нагрузки Ы, кН:35,7; 36,8; 354. КоэфФициент Квязкости разрушения, подсчитанныйпо Формулепри коэффициенте Пуассона для бетона, равном р = 0,2соответственно принимал значения,кН/м : 1214, 1 251, 1 204,Формула изобретенияСпособ испытания материала на вязкость разрушения, по которому образец материала с концентратором напряжений, выполненным в толще образца на заданной глубине и, нагружают с одной стороны сосредоточенным усилием, вызывающим растягивающие напряжения, перпендикулярно к направлению развития трещины, а с другой - рассредоточенной силой, измеряют разрушающую нагруЗку И и геометрические параметры трещинообраэования и по ним определяют коэффициент К, вязз 13959764 кости разрушения материала, о.т - соотношения а1 + 2 Ь, а коэффициент л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с це- К,с вязкости разрушения определяют лью повышения точности способа, глу- по формулебину Ь выбирают из соотношения Ь1где 1 " максимальный размер концент"ф 5 К "(13+62 )И/фз +1 СЮ Ю Й)ф ф ратора напряжений, рассредоточенную + 1,5 + 94 р)Ь 13 ф силу прикладывают на расстоянии а от где р - коэффициент Пуассона испытуецентра ее приложения, выбираемом из мого материала. Составитель В, СвиридовТехред М.Дидык. Корректор М. Пож едактор А, Ревин Заказ 248 Тираж 847 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРоткрытийкая наб д. 4