Образец для создания напряженно-деформированного состояния элементов конструкций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 703 51)5 001 ЙЗ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН о при каса- роизх оско- лярно бреной ене 1Ая сов ах 7 -А сова,деАо= ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 1647342, кл. 0 01 й 3/00. 1988.(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАПРЯЖЕННО - ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ(57) Изобретение относится к испытательной технике. Целью изобретения является повышение точности испытаний, Поставленная цель достигается тем; что в образце для создания напряженно-деформированного состояния элементов конструкций, выполненном в виде призмы с двусторонними криволинейными надрезами, надрезы выполняются переменной глубины т по поверхности образца, изменение которой соответствует формуле Изобретение относится к области испытаний элементов конструкций и может быть использовано для определения их прочности при совместном действии нормальнь 1 х и касательных напряжений.Известен образец для создания напряженно-деформированного состояния элементов конструкций, выполненный в форме призмы с двусторонними криволинейными надрезами постоянной глубины, расположенными на противоположных гранях (см, авт,св. ЬЬ 1647342, кл, 6 01 М 3/00, 1988).Недостаток данного образца заключается в том, что вследствие переменности по ширине образца прочности материала рабочего сечения за счет изменения отношения тlд и площади элементарных отрезков ра-. Ат = Й+н ттт, Со =(Л - 2 то)- толщина образца в рабочем сечении при х= 0;ао, ах - углы между касательными к линиям осей надрезов в точках с координатами х = 0 и х, и плоскостью, перпендикулярной ребру образца; Ь- толщина образца вне надрезов;РбК = -- коэффициРтделов прочности материала соответственн растяжении - сжатии и срезе; Г, о - тельное и нормальное напряжения в и вольной точке осей надрезов; координата образца, меняющаяся в и сти его рабочего сечения, перпендику узкой грани образца. 4 ил. бочего сечения ( Ф сопи), при нагружес 1 Рбхнии образца растягивающими силами появляется изгибающий момент, действующий в плоскости образца, что приводит к снижению точности испытаний,Целью изобретения является повышение точности испытаний.Для достижения цели, согласно изо тению, надрезы выполняют перемен глубины 1 по поверхности образца, иэм ние которой соответствует формуле;,( г+Кгтг,55 А- где Со= чем сече бРрт.е, приющих рбом учаЬ). Ь то) - толщина обии при х=О:х - углы между каснадрезов в точка в рабоельными к координаао,а линиям осей Со =(Ь - 2 Ь) - толщина образца в рабочем сечении при х = О;аах -Гуглымещ,ук са е.ьньмиклиниям 5 осей надрезов в точках с координатами х = 0 и х, и плоскостью, перпендикулярной ребру образца;Л - толщина образца вне надрезов;К = Всг/йх - коэффициент отношения пределов прочности материала соответст-, венно при растяжении-сжатии и срезе;х, о - касательное и нормальное напряжения в произвольной точке осей надрезов;х - координата образца, меняющаяся в плоскости его рабочего сечения перпендикулярно узкой грани образца. Соблюдение условия (1) позволяет исключить изгиб в плоскости образца за счетобеспечения равномерности деформирования и разрушения материала в рабочем сечении.На фиг, 1 дан образец; на фиг. 2 - сечение А - А; на фиг. 3- график изменения отношения х/о; на фиг. 4 - график измененияглубины надрезов по ширине образца.Образец включает два одинаковых параллельных криволинейных надреза 1, 2,выполненных на противоположных широких гранях 3, 4 наклонно к ребру 5. Глубинат(х) надрезов 1, 2 является переменной величиной и подобрана по условию (1). Крометого, площадь сечения образца по надрезам 351, 2 меньше площади поперечного сеченияобразца.При испытании образец нагружают растягивающими силами Р, которые прикладывают к, захватным частям 6, 7, до 40разрушения по криволинейному сечению снадрезами 1, 2, По величине разрушающейнагрузки и известным геометрическим параметрам образца определяют прочностьматериала при заданной функции распределения по сечению нормальных и касательных напряжений (фиг, 3),Зависимость (1) получена следующим образом.Равные условия деформирования и разрушения материала по ширине образЦа (по координате х) обеспечиваются при выполнении следующего условия: зр.,о = бРрязр.;х (2) равенстве элементарных составляазрушающего усилия Ррязр, на лютке бх ширины Ь образца (при Обх . Поскольку бРразр. = ОпрбЕ (где апр - приведенное напряжение, учитывающее составляющие оих в произвольной точке осей надрезов), бР - площадь наклонного сечения на длине б(х), б Ра = С (гдебхсоз а С - толщина в рабочем сечении), то условие (2) примет видСо Опр,оСОЗ ах = Сх Опр,х СОЗ ао (3) Общая запись для опр по теориям наибольших касательных напряжений и наибольшей энергии .формоиэменения имеет вид: йхгде К= -- отношение пределов прочностийоматериала при срезе (сдвиге) и растяжении- сжатии(см. Беляев Н,МСопротивление материалов, 1962),Из (4) получаем Опр,о =Ао = Оо+ К о гр и Пхр,х = Ах = Я+ К 1 х(где Л- толщина образца) и подставляя (5) и(6) в(3), получим(Ь тх) Ахсоз ао =(Ьто)" "Аосоз а, Р)Решая (7) относительно 1, окончатель-. но получим условие (2).Формула изобретения Образец для создания напряженно-деформированного состояния элементов конструкций, выполненный в форме призмы с двусторонними криволинейными надрезами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью повышения точности испытаний, надрезы выполняют переменной глубины с по поверхности образца, изменение которой соответствует формуле.Стен едакт аказ 4117 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тами х = 0 и х и плоскостью, перпендикулярной ребру образца;Ь - толщина образца вне надрезов;К = Нсг/Нт - коэффициент отношения пределов прочности материала соответственно при растяжении-сжатии и срезе; т,о - касательное и нормальное напряжения в произвольной точке осей надрезов;х - координата образца. менюощаяся 5 в плоскости его рабочего сечения, перпендикулярно узкой грани образца.