Способ создания начальной трещины в образце для механических испытаний

(22) Заявлено 11,12.80 (21) 3213860/25-28 (5 ) М, Кл. с присоединением заявки РЙ(23)Приоритет 01 1 ч 3/00 Я 01 й 3/30 РкудэрстваеыФ квмнтет ь.ИР ае диам пэебрвтвннЯ н втнрытнЯ(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАЧАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ В ОБРАЗЦЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ 1ФИзобретение относится к испытаниюматериалов, а именно к способам создания начальной трещины в образце длямеханических испытаний материалов, вчастности для ижытания на трепцщостойкость,Известен способ создания начальнойтрещины в образце путем асимметричного изгиба образца, осуществляемого спсомошью внбратора или на усталостноймашине 11,Недостатками способа являются егобольшая трудоемкость н необходимостьв сложном оборудовании.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способсоздания начальной трещины в образцедля механкческих испытаний, заключающийся в том, что в образце создаютклиновндный вырез и ны рыкают гранивыреза с помощью энергии взрыва заряда ВВ. По этому способу в вырез наобразце устанавливают боек с влиновидным заострением, а на торец бойка -2заряд взрывчато-о вещества (ВВ). Прнподрыве заряда по бойку распространяегся волна сжатия, которая через боковуюповерхность клина переходит в образец.Интерференция волн от боковых повер 5ностей клиновидного выреза создает ввершине выреза импульсные растягивающие напряжения, которые приводят квозникновению и распространению тре 1 ю щцны от вершинь вреза Длина создаваемой трещины регулируется величинойзаряда ВВ Г 23,Недостатком способа является то,что он может быть использован для создания начальных трещин только в образцах из достаточно хрупких материалов. В пластичных же материалах в вершине выреза возникает зона локализованного пластического течения.го С другой стороны, учитывая, что поверхность граней выреза не являетсяидеальной, между бойком и гранями выреза существует определенный зазор,кпо пРтводит к уменьшению крутизны3 04572 фронта приложения нагрузки к граням, т,е. к уменьшению динамичности нагружения. В то же время дпя уменьшения пластического течения материала образца необходимо увеличивать эту динамич ностьфЦ ель изобретения - расширение класса исследуемых материалов.Бель достигается тем, чго в способе создания начальной трещины в образце 1 О . Дпя механических испытаний, эаключвюъщемся в том, что в образце создают клиновндный вырез и нагружвют грани выреза с помощью энергии взрыва заряда ВВ., заряд ВВ размещают непосредст венно в вырезе, в образец перед нагружением охлаждают до температуры более низкой, чем температура охрупчивания материала образца.Размещение заряда в вырезе образца 20 приложения нагрузки, а охлаждение образца делает его материал более хрупким,что способствует образованию трепОны без пластического течения материала. 25На чертеже показана схема осуществления описываемого способа.Перед проведением работ по созданию начальной трещины в образце 1 механическим способом создают клиновидный 36вырез 2, в вырезе размещают заряд3 ВВ, выполненный в виде клина, с раз-мерами меньше размера выреза. Затем образец 1 помещают в сосуд 4 с охлаждающей средой 5 (жидкий азот). При . ахлвждении образца 1 до температуры более низкой, чем температура охрупчивания его материала, подрывают заряд 3 ВВ. При этом в вершине выреза 2 зврождается начальная трещина, Ллина тре 4 в шины регулируется величиной заряда 3 ВВ.Размещение заряда ВВ в вырезе образца дает воэможность повысить динамичность прялажения нагрузки. Это про исходит эа счет того, чго грани выреза 35 нагружаются непосредстве нно воздушнойволной большой интенсивности, прн этомкачество обработки поверхности гранейоказывает существенно меньшее влияниенв фронт нарастания нагрузки, чем вслучае применения бойка. Охлаждениеобряда позволяет повыси 1 ь хрупкостьисследуемого материала, чго способствует образованию трещины беэ пластического течения материала,Способ позволяет просто и беэ использования специального дорогостоящего оборудования создавать начальные трещиныкак в хрупких, так и в пластичных материалах, например в малоуглеродистойстали, меди и др,Формула изобретенииСпособ создания начальной трещиныв образце для механических испытаний,заключающийся в том, чго в образце создают клиновидный вырез и нагружаютграни выреза с помощью энергии взрываВВ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с цепью расширения класса исследуемыхматериалов, заряд ВВ размещают непосредственно,в вырезе, а образец переднвгружением охлаждают до температурыболее низкой, чем температура охрупчивания материала образца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Методы испытвнияр контроля и исследования мвшютостроительных материалов. Справочное пособие. Под редакциейчл;.корр, АН СССР А. Т. Туманова. тЛ,Методы исследования механических свойствметаллов. М., фМвшиностроениеф, 1974,с. 98-99.2. Еременко А, С., Новиков С.А.,Погорелова А, П. Исследование распространения и взаимодействия быстрых трещин в органическом стекле, ПМТф, 3,079,Ж 4, с. 109 - 112 (прототип).19/61 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по депам иэобретени 113035, Москва, Ж 35Подписнокомитета СССРн открытийРаушсзаа набд. 4/5 енто, г. Ужгород, ул. Проектная, 4