Способ определения прочности материала на срез

(я)5 6 01 М ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Тарнопольский Ю.М, и Кинцис Т.Я. Методы статических испытаний армированныхпластиков, М.: Химия, 1975, с. 146, рис. 4.3.6.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИМАТЕРИАЛА НА СРЕЗ(57) Изобретение относится к испытаниямматериалов и может быть использовано дляопределения их прочности на срез. Цельюизобретения является повышение точностипутем устранения погрешностей, связанныхс неравномерностью распределения касательных напряжений по длине рабочего сечения при исключении разброса,связанного с использованием нескольких Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для определения их прочности на срез.Известен образец для оценки прочности материалов, имеющий рабочую часть и две уширенные части по ее концам.Однако данный образец может быть использован для оценки прочности материалов только при чистом растяжении,Наиболее близким к предлагаемому является образец для испытаний мтаериалов на срез, выполненный в форме призмы, от противоположных узких граней которой в двух сечениях выполнены прорези, проходящие до середины широких граней,Недостаток данного образца заключается в том, что касательные напряжения по образцов, Призматическии образец, имеющий рабочее сечение, расположенное между краями прорезей 1 и 2, выполненных от противоположных граней 3 и 4 перпендикулярно им до середины смежных с ними граней, нагружают растягивающими силами в два этапа, на первом из которых замеряют распределение касательных напряжений по длине рабочего сечения, После первого этапа нагружения разгружают образец, осуществляют послойную выборку материала рабочей части пропорционально ординатам эпюры касательных напряжений в рабочем сечении с четным числом слоев выборки так, что направления выборки четных и нечетных слоев взаимно противоложны, а нагружение образца до его разрушения по рабочему сечению осуществляют на втором этапе. 3 ил. длине раоочего сечения, находящегося между краями прорезей, распределены не- ф, равномерно (больше номинальной величины - у краев прорезей и меньле номинальной величины - в центральной части рабочего сечения), что приводит к нег. внопрочности сечения по его длине и снижает точность определения прочности материалов, особенно хрупких, в наибольшей степени подверженных концентрацииа напряжений(их разрушение будет происходить также неравномерно - сначала в зонах концентрации у краев прорезей, а затем в остальном сечении).Целью изобретения является повышение точности путем устранения погрешностей, связанных с неравномерностьюраспределения касательных напряжений по длине рабочего сечения при исключении разброса, связанного с использованием нескольких образцов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения прочности материала на срез, заключающемуся в том, что призматический образец, имеющий две захватные части и центральную рабочую часть., расположенную между плоскостями выполненных от противоположных граней перпендикулярно им до середины смежных граней двух прорезей, нагружают растягиВающими силами, действующими в плоско" сти рабочего сечения, расположенного между краям,. прорезей, до разрушения, по которому определяют прочность, нагружение осуществляют в два этапа, на первом из которых замеряют распределение касательных напряжений по длине рабочего сечения, после первого этапа нагружения разгружают образец, осуществляют послойную выборку материала рабочей части пропорционально ординатам эпюры касательных напряжений в рабочем сечении с четным числом слоев выборки так, что направления выборки четных и нечетных слоев взаимно противоположны, а нагружение образца до его разрушения по рабочему сечению осуществляют на втором этапе.На фиг, 1 изображен образец; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график изменения касательных напряжений по длине рабочего сечения,Образец включает рабочее сечение, расположенное между краями прорезей 1 и 2, выполненных от противоположных граней 3 и 4 перпендикулярно им до середины смежных с ними граней 5 и б. Рабочее сечение имеет переменную по длине толщину, которая принята пропорциональной ординатам эпюры касательных напряжений в рабочем сечении.Испытания образца проводят его растяжением путем приложения осевых сил Р до разрушения образца по рабочему сечению. По зафиксированной величине разрушающей нагрузки определяют прочность материала на срез по формулеРразр,Ер,с,где Рр.с. - площадь рабочего сечения,Нагружение образца в два этапа с замером на первом из них распределения касательных напряжений по длине рабочего сечения, выборка материала пропорционально эпюре касательных напряжений и нагружение образца до разрушения на втором этапе повышают точность оценки прочности материала на срез за счет устранения погрешностей, связанных с неравномерностью распределения напряжений по длине , рабочего сечения, Выполнение операций 5 замера распределения напряжений и последующего нагружения до разрушения одного и того же образца исключает погрешности, связанные при использовании нескольких образцов-двойников с неизбежными отклонени ями в пределах допусков в конструктивномисполнении образцов-двойников, что также повышает точность оценки прочности материала, Обеспечению последнего эффекта служит также и признак послойной выборки 15 материала рабочей зоны с четным числомслоев выборки и противоположным направлением выборки четных и нечетных слоев, так как при этом на каждом последующем этапе выборки устраняются поверхностные 20 напряжения в рабочей зоне образца, являющиеся следствием механической обработки поверхности на предыдущем этапе,П р и м е р. Дана эпюра касательныхнапряжений по длине рабочего сечения 25 (1 р,с,=5 см), представляющая собой параболу, которая определена зависимостьют - 10+ 1,2 х ( )ммгде,5 х2,5Требуется подобрать профиль рабочегосечения, обеспечивающий равномерное распределение касательных напряжений по его длине.Касательные напряжения в крайних точках сечениятмакс = 10+ 1,2 2,5 =17,5ммТолщина образца в крайних точках определяется из условия1 17,5"кр 10 1,75 смИз условия симметрии профиля рабочего сечения стрелка параболической поверхности рабочего сечения составит 0,375 см, откуда уравнение, определяющее глубину выборки материала от поверхности широких граней (с учетом того, что при х= +2,5, у=О), примет виду (х)=0,375 - 0,06 хпри,5 х25Использование изобретения позволяетповысить точность определения прочности материалов на срез.Формула изобретения Способ определения прочности материала на срез, заключающийся в том, что приз.матический образец, имеющий две захватные части и центральную рабочук часть, образованную двумя прорезями, вы.1744574 Ыцг 1 йКорректор Н,Ревская оставитель Ю,Ерусалимехред М.Моргентал Редактор А.Лежнин аказ 2192 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 полненными от противоположных граней перпендикулярно им до серединной плоскости образца, нагружают осевыми растягивающими силами до разрушения, по которому определяют прочность, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем устранения погрешностей, связанных с неравномерностью распределения касательных напряжений по длине рабочего сечения при исключении разброса, связанного с использованием нескольких образцов, нагружейие осуществляют в два этапа, на первом из которых замеряют распределение касательных напряжений по длине рабочего сечения, после первого этапа нагружения разгружают образец, осуще ствляют послойную выборку материаларабочей части пропорционально ординатам эпюры касательных напряжений в рабочем сечении с четным числом слоев выборки так, что направления выборки четных и нечет ных слоев взаимно противоположны, а нагружение образца до его разрушения осуществляют на втором этагге,