Способ испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции

(111938075 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСфциапистичвскивРеспублик(23) П риоритет С О 1 М 3/00 3 Ьаударетеала 4 кемвтет СССР ко делам кзееретенк 1 л еткрытвВА.В. СлободинВсесоюзный научно-исследовательский институт раэработки.,и эксплуатации нефтепромысловых труб "ВНИИТнефтьф =.(5 Й) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ МАТЕРИАЛА КОНСТРУКЦИИИзобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала конструкции.Известен способ испытания на со 5 противление хрупкому разрушению мате риала конструкции, заключающийся в том что в элементе.конструкции в центральной его части выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку и регистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят о сопротивлении материала хрупкому разрушению. Известным способом испытывают элементы конструкции, имеющие симметричное сечение и характеризую" щиеся постоянной толщиной фС 1 1. Недостатком известного способа яв- го ляется невозможность опредвления сопротивления хрупкому разрушению материала конструкций в виде несимметричных оболочек и раэностенных сосудов. 2Цель изобретения - расширение номенклатуры испытуемых конструкцийпутем обеспечения возможности испытания несимметричных оболочек и раэностенных сосудов.Указанная цель достигается тем,что согласно способу испытания насопротивление хрупкому разрушению материала конструкции, заключающемуся вв том, что в элементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к немунагрузку и регистрируют нагрузку ипараметры трещинообраэования, по которым судят о сопротивлении материалахрупкому разрушению, выполняют покрайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузкивыбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов,На фиг. 1 изображена схема нагружения полого элемента конструкции, 3 9380 имеющего симметричный участок А-Б; На фиг. 2 - то же, элемента конструкции с криволинейной поверхностью при наличии нескольких консолей, образованных надрезами; на фиг. 3 - то же, коробчатого элемента конструкции с несколькими вырезами.Способ осуществляется следующим образом.В элементе конструкции выполняют 10 надрезы с его торца таким образом, чтобы образовались консоли 1 и 2, Из вершин надрезов наводят усталостные трещины 3, ориентируя их в заданном направлении. После этого к консолям 1 15 и 2 прикладывают нагрузки или результирующую нагрузку Р, С помощью указанных нагрузок в окрестностях вершин трещин обеспечивают требуемое при иск пытании соотношение напряжений, учи- рр тывающее ориентацию трещин и соотношение толщин стенок элемента конструкции.Кроме сосредоточенной нагрузки могут быть приложены и распредвлен ные нагрузки, например, при испытании изделий с полостями их нагружают внутренним давлением, обеспечивая заданное соотношение напряжений в вершинах каждой из трещин. Нагрузку уве- щв личивают до момента страгивания одной или нескольких трещин, в этот момент регистрируют нагрузку и длины трещин и по ним судят о сопротивлении хрупкому разрушению.Наибольший практический интерес представляют места в изделии, наиболее опасные с точки зрения зарождения и развития трещин - это всевозможные концентраторы напряжений, галтели, выточки, различные дефекты, исходные трещины. Поэтому, как правило, трещины направляют вдоль наиболее вероятной траектории ихраспространения в процессе эксплуатации, которая находится в области действия максимальных напряжений., Как правило, при нагружении страгивается одна из трещин, поэтому после первого испытания для получения50 более полной информации о сопротивлении хрупкому разрушению элемента конструкции и повышения точности определения указанных характеристик, вновь проводят испытание, при котором создают растягивающие напряжений у вершиннестронувшихся трещин путем приложения к консолям другой результирующейнагрузки. После страгивания всех трещин в исследуемых частях элементаконструкции возможно вновь нараститьтрещины до определенных размеров,после чего возможно повторение испытаний по описанной методике. Испытанияможно проводить до тех пор, пока трещины не распространяются на всю длину изделия,При проведении повторных испытаний целесообразно для упрощения расчетов характеристик разрушения нестронувшиеся при предыдущем нагружениитрещины вырастить до размера наибольшей из .стронувшихся трещин, после его производить нагружение.Способ позволяет проводить испытания на сопротивление хрупкому разрушению материала элементов конструкций, имеющих несимметричные участки и характеризующихся разностенностью.Формула изобретенияСпособ испытания на сопротивлениехрупкому разрушению материала конструкции, заключающийся в том, что вэлементе конструкции выполняют надрезы, прикладывают к нему нагрузку ирегистрируют нагрузку и параметры трещинообразования, по которым судят осопротивлении материала хрупкому разрушению, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения номенклатурыиспытуемых конструкций, выполняют покрайней мере два надреза с торца элемента конструкции, нагрузку прикладывают к образованным надрезами консолям, а направление действия нагрузкивыбирают из условия обеспечения требуемого соотношения напряжений в вершинах надрезов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1., Новые методы оценки сопротивле-ния металлов хрупкому разрушению. Подред. Ю.Н. Работнова, М., "Мир", 1972,с. 215-271 (прототип).938075г.8НИИПИ Заказ 4446/6 Тираж 887 Подписное филиал ППП "Патент",