Способ определения модуля нормальной упругости образцов материалов

, 17933 АГО 1:УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР(71, Научно-исследовател Уср дств автоматизации(56 Авторское свидетельство СССРМ 350538, кл. 0 01 й 3/08, 1986.(54 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯНОРМАЛЬНОЙ УПРУГОСТИ ОБРАЗЦОВМАТЕРИАЛОВ(57 Изобретение относится к испытаниямматериалов. Цель изобретения - повышеИзобретение относ к испытаниям особам опреде- имущественно Известен способ опредугости образцов матери щи ся в том, что к обра кладывают с помо.,ью нагрузку с постояннои ительной деформации чину нагрузки в процания длинно риала, нагр момента пот упругости м. чен для испыт образцов мате ва 1 ст к ним до сти. Модульрасчетным пут Я+С,2 32 1- з 3 п и 1-е.1 2) 333 (1 - я мат 1 ериалов, в частности к слен)ля модуля упругости, иэла томеров. аления модуля ла, заключаювдоль его оси плит сжимаю- скоростью оти определяют ессе деформаие предназнамерных тонких зку прикладыери устойчиво- определяют ние точности определения модуля упругости. Способ заключается в том, что на образецнаносят смазку, сжимающую силу трения, измеряют деформацию, нагрузку и минимальный и максимальный диаметры сжимаемого образца материала, преимущественно эластомера; а затем в соответствии с математическими зависимостями рассчи- тывают модуль упругости. Точность определения модуля упругости ойределяется точностью проводимых измерений и может быть достаточно высокой. 1 ил., 1 табл. Цель изобретения - повышение то сти определения модуля упругости, преи щественно эластомера,"Поставленная цель достигается тем, что в Я известном способе определения модуля упр гости образцов 1 латериала, закл 1 очающемся в томчто к образцу вдоль его оси прикладывают с помощью плитсжимающую3 нагрузку с постоянной скоростью относитель ной дефор 1 лации, определяют величину на-(Д грузки в процессе деформации и определяют.(Д расчетным путем с помощью закона Гука моа дуль упругости, перед сжатием образца на его, ц торцы наносят смазку, сжимающую трение, . измеряют дополнительнд диаметры образца в месте контакта с пллтами и в среднем сечении, величину модуля упругости опре- ф деллют в соответствии с зависимостью25 и Е 2 = 2,240 кг/ммг. 45судят о модуле нормальной упругости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, перед сжатием образца на его торцы наносят смазку, снижаю щую агдезионную составляющую силытрения, а после сжатия измеряют диаметры образца в месте контакта с плитами бк, в среднем сечении образца Об и величину модуля нормальной упругости определяют по 55 формуле формула изобретения Способ определения модуля нормальной упругости образцов материалов, по которому к испытуемому цилиндрическому образцу диаметром б и высотой Ь вдоль его оси прикладывают с помощью плит сжимающую нагрузку, обеспечивающую постоянную скорость относительной деформации, и определяют величину максимальной нагрузки в процессе деформации, по которой 1,332 1 - е 2 О 3 + бк Е -д, Ь - первоначальный диаметр и высота образца;я - коэффициент относительной деформации образца;б - диаметр образца в месте контакта с плитами;Об - диаметр образца в среднем сечении (максимальный диаметр бочки);В - радиус, характеризующий криволинейную поверхность сжатого образца;р - угол, характеризующий степень сжатия образца.Представленные соотношения определяют модуль упругости эластомера в зависимости от геометрических параметров Й и р, а также размеров бк и Оь, характеризующих действительные поперечные сечения образца. Суть изобретения заключается в том, что в результате дополнительного измерения величин б, и Об, расчетного определения величины В, р и Е устанавливается связь между действительными сечениями сжимаемого образца и модулем упругости, Модуль упругости Е вычисляется в соответствии с законом Гука, но величина относительной деформации е берется относительно сечения образца, которое он приобрел бы при отсутствии сил контактного трения. Площадь такого сечения лежит в интервалелбк Е ЛО4 4где Е - площадь сечения образца, в котором достигается равновесие действия сил контактного трения и внутренних сил. Точная величина этого сечения используется в расчетной формуле (1). Способ осуществляют следующим образом.Сжимали образец с б = 73,45 мм и и == 30 мм из полиуретана СКУ 7 на разрывной 5 машинке 2 Д 10/90 со скоростью нагрукения 0,5 мм/мин. Использовали плиты с различной шероховатостью поверхностей,контактирующих с торцами сжимаемого образца.10 На чертеже приведена схема сжатия(показана 1/4 образца), на которой обозначены; сжимаемый образец 1; плита 2; .ОС=В,.с- СОЕ = р/2; АЕ = Об/2; ВС =- бк/2;половинная высота образца с учетом отно и 1 - есительной деформации2Измерения бк и Об проводили при фиксированных значениях усилия Р, в таблицеприведены усредненные данные ряда изме рений. Модуль упругости определяли каксреднее арифметическое полученных значений1,979 + 1,903 1 941 / 21,941 кг/мм .Полученное значение модуля упругостилежит близко к известному значению Е = = 2 (20 МПа) (Сиракуз В,И. и др. Момм30 дуль Юнга эластомеров//Синтез и свойствауретановых эластомеров/ М.: Химия - 1976 - с, 116-119). Разность этих значений является отклонением, характеризующим партию эластомера. Способ повышает точность определения модуля упругости эластомеров, В соответствии со способом-прототипом имеем значения Е в точках 1 и 2. 40 Е 1 0 106 2,226 кг/мм 0,236 г1793315 Ь 1-е + Об -бкг 2 24 (Об - б)ус криволинейной поверхности сжатогообразца; радиоставитель Е.Мин ехред М.Моргента орректор Н.Слободянедакт Заказ 499 ВНИИПИ Госуд Подписноета по изобретениям и открытиям при ГК(1 - ер = 2 агаев2 йугол охватывающий торцы сжатого образца;е - коэффициент относительной дефор мации образца,