Образец для исследования распространения трещин

Союз СоветскинСоциалистическиаРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 978002(5 )М. Кл. с присоединением заявки РЙ С О 1 й 3/30 Ъсудерстванный кемнтет СССР но делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 30.11.82. Бюллетень 44 Дата опубликования описания 30.11.82(72) Авторы изобретенввя Г, В. Степанов и В. А. Иаковей Институт проблем прочности АН Украинской,.ССР( 54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯТРЕЩИН 1Изобретение относится к исследо- ванию прочностных свойств, а именно к образцам для исследования распространения трещин при динамическом нагружении.Известны плоские образцы для исследования распространения трещин 1 11.Данные образцы не позволяют моде-, лировать условия разрушения многослойных конструкций, т .е . условия перехода трещины из одного слоя в другой, Кроме того, указанные образцы, форма и размеры которых выбраны беэ учета волновых процессов, непригодны для испытаний с динами" ческим инициированием трещины, которое необходимо для изучения хрупкого разрушения пластичных сталей,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являет" ся образец для исследования распространения трещин в поле напряжений, не возмущенном волнами, отра" женными от боковых поверхностей, выполненный в виде пластины с цилиндерическим отверстием, на поверхностикоторого нанесен один или несколько5концентраторов напряжений21.Недостатком известного образцаявляется то, что его нельзя использовать для исследования распространения трещин в многослойных конструкциях при переходе трещины изслоя в слой.Цель изобретения - .исследованиераспространения трещин в слоистыхматериалах,15 Поставленная цель достигаетсятем, что в образце для исследования распространения трещины в поленапряжений, не возмущенной волнавев,отраженными от боковых поверхностей,Ъв выполненном в виде пластины с цилиндрическим отверстием, на поверхно"сти которого нанесен один или несколько концентраторов напряжений,пластина выполнена составной иэЭ 97800вставленных друг в друга колец, при-чем внутреннее кольцо с концентратором (концентраторами) напряженийизготовлено из наиболее хрупкого материала, а остальные кольца из исследуемых более вязких материалов,Кольца. начиная с второго выполнены многослойными по высоте.На фиг, 1 изображен образец в разрезе, выполненный из колец, встав Оленных друг в друга с натягом; нафиг. 2 - то же, с многослойными кольцами из исследуемых материалов; нафиг, 3 - то же, из колец, соединенных между собой сваркой; на фиг.4 образец, вид сверху .Образец состоит из вставленныхдруг в друга внутреннего кольца 1,изготовленного из хрупкого материала, и колец 2 и 3, изготовленных 2 Оиз исследуемых более вязких материалов. На поверхности ч отверстиякольца 1 нанесены концентраторы 5напряжений, Кольца 2 и 3 соединенымежду собой сварным швом Ь или натягом и выполнены многослойными повысоте .Образец испытывается следующимобразом.В процессе испытаний образец наг- ЭОружают динамически внутренним павлением, по поверхности 1 отверсти 4, Оторможении трещины, распространяющейся из вершины концентратора 5, в момент перехода через поверхности 35раздела колец судят либо по изменению скорости трещины в данный момент, которую, например, определяютфоторегистрацией поверхности образца с помощью сверхскоростной фото- Орегистрирующей установки СФР, либопо увеличению динамической вязкости разрушения .Использование предлагаемогообразца обеспечивает выбор материалов, условий контактирования и дру.гих технологических параметров для получения заданного движения трещин в многослойной конструкции. Результаты таких исследований позволяют дать оценку трещиностойкости конструкций типа балок и колонн, рулонированных сосудов давления и трубопроводов, они позволяют определить оптимальные материалы, условия контактирования сопрягаемых поверхностей, при которых хрупкая трещина при переходе из слоя в слой встречает наибольшее сопротивление,Формула изобретения1, Образец для исследования распространения трещин в поле напряженийне возмущенном волнами, отраженными от боковых поверхностей, выполненный в виде пластины с цилиндрическим отверстием, на поверхностикоторого нанесен один или несколькоконцентраторов напряжений, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, .с цельюисследования распространения трещинв слоистых материалах, пластина выполнена составной из вставленныхдруг в друга колец, причем внутреннее кольцо с концентратором (концентраторами) напряжений изготовлено изнаиболее хрупкого материала, аостальные кольца из исследуемых более вязких материалов.2 Образец по и, 1. о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что кольца начинаяс второго выполнены многослойнымипо высоте.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иахутов Н. А. Сопротивлениеэлементов конструкции хрупкому разрушению. И нИашиностроение", 1973с. 98,2. Авторское свидетельство СССРИ 819621, кл, 6 01 И 3/30, 1979978002 иг 4 Составитель А. Колтуновдактор Ю. Ковач Техред И Тепер Кор ктор М шароши каз 9202/57 ВПодписн иал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ИИПИ Государственнпо делам изобре 13035, МоскВа, Жираж 887го комитета СССРений и открытйй