Трубчатый образец для испытания материалов на растяжение

,34428 В 511 4 С 01 Н 3/3 Е ИЗОБР ое свидетельство С 01 Я 3/10, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54) ТРУБЧАТЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯМАТЕРИАЛОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике, к образцам для испытания композитных материалов на ус-талость при циклическом растяжении.Цель изобретения - повышение достоверности при усталостных испытанияхкомпозитных материалов, имеющих низкую прочность при межслоевом сдвиге,за счет обеспечения разрушения образца на его рабочем участке. Образец имеет рабочий участок 1 и два захватных участка 3, связанных с рабочим участком переходными участками 2. Каждый переходный участок 2 выполнен в виде промежуточной ступени с цилиндрической поверхностью, сопряженной двумя галтелями с соответствующим захватным участком 3 и рабочим участком 1. Толщина рабочего участка равна 5 , промежуточной ступени 23, толщина захватного участка 48, длина переходного участка 1, радиус скругления галтелей К=1/2. При осевом растяжении образца максимальные напряже- Ж ния реализуются в его рабочем участке, что обеспечивает разрушение образца на рабочем участке, 3 ил. (3Изобретение относится к испытатель,ной технике, к образцам для испытания композитных материалов на усталость при циклическом растяженииФЦель изобретения - повышение достоверности при усталостных испытанияхкомпозитных материалов, имеющих низкую прочность при межслоевом сдвиге,эа счет обеспечения разрушения образ Оца на его рабочем участке.На фиг,1 представлен предлагаемыйобразец в захватах, общий вид; нафиг,2 - эпюры растягэвающих напряжений на переходном участке; на фиг.3 переходный участок образца.Образец имеет рабочий участок 1,связанный посредством двух одинаковых переходных участков 2 с сооснымиему утолщенными захватными участками 3 большей толщины.Каждый переходный участок 2 имеетпромежуточную ступень 4, имеющую цилиндрическую внешнюю поверхность икрайние ступени, выполненные в виде 25галтелей ,5 и б радиусам К=1/2, где1 - длина промежуточного участка,Толщина промежуточной ступени равна2, где 0 - толщина рабочего участка,а толщина захватного участка равна 4 0., ЗОГалтель 6 сопряжена с поверхностью 7 ступени 4 по касательной, агалтель 5 сопряжена по касательной споверхностью 8 рабочего участка 1.Сочленение галтели 5 с торцом 9промежуточной ступени 4 и галтели 6с краем 10 торца 11 захватного участка 3 осуществляется беэ закругления,что позволяет выполнить радиус Кгалтелей максимальным: К=1/2, 4 ООбразец изготавливается следующимобразом,На стальную оправку наматывается. армирующая лента, например стеклотканная лента ТС 8/3, с одновременной 45пропиткой связующим, например эпоксифенольной смолой ЗФБ. Полимеризацию заготовки ведут в печи при повышенной температуре,Затем на токарном станке выполняют механическую обработку внешнегоконтура заготовки и снимают оправку.Последняя формирует в заготовке цилиндрическое отверстие,Для передачи растягивающего усилия 55рабочему участку образца используются два захвата в виде эажимных узлов,Каждый узел включает стальной диод 12и два полукольца 13 иэ более мягкого материала (например, алюминиевого сплава) с внутренним диаметром, немного большим диаметра круговой ступени 4, Контактирующая с образцом поверхность полуколец повторяет профиль галтели б, Диск 12 и полукольца 13 имеют соответствующие отверстия для пропуска болтов 14, скрепляющих их между собой и зажимающих концевую шейку образца, Зажимной узел также имеет разрезной патрубок 15 и распорный конус 16.Образец испытывается следующим образом.Образец устанавливается в эажимныхузлах и подвергается осевому растяжению, при этом на рабочем участкереализуются напряжения 5 , Посколькутолщина стенки промежуточной ступени 4 вдвое больше толщины стенки рабочего участка 1, то напряжения.в немустанавливаются вдвое меньше: бр б/2,Поскольку при выбранных размерах образца коэффициент концентрации напряжений в гантели 6 меньше двух, то .-ьмаксимальные напряжения в зоне галте-ли бб,2 б=5, что обеспечиваетзарождение и рост усталостной трещиныпри усталостных испытаниях в. зоне рабочего участка,Предлагаемый образец можно использовать для испытаний при статическомрастяжении,формула изобретения.Трубчатый образец для испытания материалов на растяжение, включающий рабочий участок и два соосных ему утолщенных захватных участка, соединенных с рабочим посредством соответствующих одинаковых переходных участков, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при усталостных испытаниях композитных материалов, имеющих низкую прочность при межслоевом сдвиге, за счет обеспечения разрушения образца на его рабочем участке, каждый переходный участок состоит из трех ступеней, крайние из которых выполнены в виде галтелей, радиусы которых равны половине длины переходного участка, промежуточная ступень имеет постоянную толщину, равную удвоенной толщине рабочего участка, внутренняя галтель сопряжена по касательз 1442868 аной с внешней поверхностью рабочего начена для взаимодействия с соответучастка, внешняя галтель сопряжена ствующим захватом, а толщййа захват- по касательной с внешней поверхно- ного участка в четыре раза превосхостью промежуточной ступени и предназ- дит толщину рабочего участка. г,Составитель Д.Поспелов Техред М.Ходанич Ко ор Н.Коро Редактор И.Горн каз 6376/39 оектная,изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро ВНИИП по 113035, Тираж 847 Государственно елам изобретений осква, Ж, РаПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5