Способ определения вязкости разрушения материала

(1)М. Кл. С О 1 Я 3/00 С 01 й 3/30 Ьеударственный квинтет СССР во делан нзобретеннй и отнрытнЯДата опубликования описания 25. 07.82(72) Авторы изобретения Г. В. Степанов и В. А. Иаковей Институт проблем прочности АН Украинской ССРа(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА 1Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов,в частности к способам определениявязкости разрушения материала пристатическом и динамическом нагружении,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ определения вязкости разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающийся в том, что одинаковые образцы снадрезом и с наведенной на вершинынадреза усталостной трещиной нагружают до страгивания.и распространения трещины, регистрируют параметрытрещинообраэования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и понагрузке и параметрам трещинообразования расчитывают вязкость разрушения.В известном способе образец с трещиной нагревают на испытательной машине, которая обеспечивает скорость 2подвижного захвата 25 ч мм/с, регистрируют сигналы эт датчика смещения, динамометра и тензорезистора, наклеенного на образце, по которым определяют нагрузку в момент страгивания трещины. После разрушения образца по нагрузке и средней длине трещины, измеренной по излому на одной из половинок образца, рассчитывают вяз с кость разрушения. При этом датчик сме щения установлен на лицевой стороне образца, а тенэорезистор - на его задней стороне, и используется для контроля датчика смещения и получения сведений о скорости нагружения. При значениях скорости нагружения К С 4 "104 кг/ммзфс сигналы совпадают по фазе, что служит подтверждением правильности измерений динамометром нагрузки на образец без искажающего влияния эффектов инерции 1 1.Недостатком известного способа является то, что с увеличением скорости нагружения при К4 к, 3 9.45726 10+ кг/ммЗИ с инерция искажает измеряемую нагрузку и зто снижает точ" ность определения величины вязкости разрушения при динамическом нагружении.5Цель изобретения - повышение точ ности определения вязкости разрушения при динамическом наг ружении.Указанная цель достигается тем, что. в способе определения вязкости 1 о разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающемся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной из вершины трещиной нагружают до страгивания и з распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования рассчитывают вяэ- щ кость разрушения, измеряют упругую деформацию .на поверхности образца на расстоянии 17 С от вершины треощины, где С - время на растания на грузки до страгивания трещины при динами-д ческом нагружении; С - скорость распространения упругих волн в материале образца, а нагрузку Р страгивания трещины при динамическом нагружении находят из соотношения эо где Рс - нагрузка страгивания трещи 35 ны при статическом нагружении;Е и Е- упругие деформации соответственйо при статическом и динамическом нагружении.Способ осуществляют следующим об 40 разом,Изготовляют два одинаковых образца с надрезом для испытания на вязкость разрушения, например образцы с надрезом для внецентренного растяжения, Из вершин (надрезов цикли 45 ческим нагружением образцов наводят усталостные трещины и в вершинах трещин устанавливают датчики страгивания трещины. Затем расчитывают для заданного материала расстояние 1 установ- в ки датчиков деформации. При этом используют скорость Со распростанения упругих волн в испытуемом материале и величину С - время нарастания нагрузки до страгивания трещины при динамическом нагружении. Величина С задается техническими условиями проведения динамического нагружения. 4После установки датчиков деформации 1 на расстоянии 1(сс 00 от вершины трещин образцы испытывают последовательно. Сначала испытывают статически образец с записью диаграммы, усилие нагружения " длина трещины, и по диаграмме для момента, соответствующего страгиванию трещины, определяют усилие Р старигивания трещины и вязкость разрушения при статическом нагружении. В процессе статистического испытания измеряют также деформациюв момент страгивания трещины по сигналу от датчика страгивания трещины.При динамическом испытании другого образца регистрируют деформацию , в момент страгивания его трещины по сигналу от его датчика страгивания трещины.Нагрузку Р страгивания трещины при динамическом нагружении находят из соотношенияА сЕ,сна основании подобия полей направле ний и деформаций при статическом и динамическом нагружении.Способ позволяет повысить точность определения вязкости разрушения при динамическом нагружении за счет уточнения усилия страгивания трещины и исключения из рассмотрения инерцион". ности испытательного устройства.Формула изобретенияСпособ определения вязкости разрушения материала при статическом и динамическом нагружении, заключающийся в том, что одинаковые образцы с надрезом и наведенной иэ вершины надреза усталостной трещиной нагружают до страгивания и распространения трещины, регистрируют параметры трещинообразования, находят нагрузку в момент страгивания трещины и по нагрузке и параметрам трещинообразования рассчитывают вязкость разрушения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения вязкости разрушения при динамическом нагружении, измеряют упругую деформацию образца на расстоянии 6 С Сот вершины трещины, где Т - время нарастания нагрузки до страгивания трещины при динамическом нагружении;5 945726Со - скорость распространения упругихМ.- упругие деформации соответ"Сволн в материале образца, а нагрузку ственно при статическом иРд страгивайия трещины при динами:.динамическом нагружении.ческом нагружении находят из соотно- Источники информации,шения принятые во внимание при экспертизеедйе , 1. Буа А, Испытания на динамичес"кую вязкость разрушения сталигде РС " нагрузка страгивания тре- - А 302 В.В кн.: Ударные испытаниящины при статическом нагру- металлов. И., Мир", 1973, с. 257 жении; 27 б (прототип) .Составитель И, КузьминРедактор Н, Лазаренко Техреду С.Мигунова Корректор Г. ОгарЗаказ 5319/61 Тираж 8877 ПодписноеВНИИПИ Государственного, комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 035 Иоскаа ЖРаушская наб. д, 4/5еиееееееЪЬитВииееееиъфеиееииеииииеетеитд 35филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, Ч