Способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН аю СН 1 и 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К шня, отличающий с тем, что,определеннагруженисвойства ия влияния параметров путия на физико-механическиематериалов, исходную величи( жидкости в камерет исходя из условияд 2 С сл-с- касательные напряжения; - параметр вида напряженногосостояния на пределе упругости, соответствующий заданнойвеличине 7Уцию образца в дсуществляют прие касательных н ну давленияустанавливаю 2. 1911,(протопредельпой об постояннойапряжений и е о(54) ПРИ асти еличи умень тип что шении отношения бок осевым за счетв камере, а в облгрузки - при увелковых напряженийвеличения давлени овых напря,жений ления еньшения Га ти за макси нагру допол дефор мум ния чении отно осевым за ч кам ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханик и маркшейдерского дела(56) 1. Ильюшин А.А. Пластичность, М.-Л., 1948, с. 89-91.Кагшап ТЬ.Ч. Ч 01-2 еТзспг 1 йс,Вй. 55, Ф 4, Б. 7749-7761отип) . 7) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВОВНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИЕФб;=.Б;, заключающийся в том,змещенный в камере образец подт гидростатическому сжатию,ают образец посредством поршняительной осевой нагрузкой иируют его путем перемещения елью повышения точностиИзобретение относится к техникеиспытания материалов на прочность,в частности к способам для изученияфизико-механических свойств материалов в условиях объемного неравноком- .понентного сжатия,Известен способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии типа10г "е 6, б, У, - главные сжимающие напРЯжения,при котором все три компоненты растут 15 пропорционально параметру вида напряженного состояния С -у .йНедостатком способа является изменение во время испытания величины касательных напряжений ь= 20ответственных за остаточные неупругие деформации.Наиболее близким к предлагаемому по,технической сущности и достигаемому эффекту. является способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии типа 61),=б, заключающийся в том, что размещенный вВкамере образец подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой и деформируют егодпутем перемещения поршня Г 23,Известный способ характеризуется недостаточной точностью определения влияния параметров пути нагружения на физико-механический свойства материалов вследствие одновременного изменения в процессе неупругого деформирования при осевом нагружении образца как параметра вида напря 62женного состояния С= , так и вефличины касательного напряжения ь.Цель изобретения - повышение точ 45 ности определения влияния параметров пути нагружения на физико-механические свойства материалов.Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания материалов при сложном напряженном состоянии типа 01 Фб; =6 , заключающемуся в том, что размещенный в камере образец подвергают гидростатическому сжатию, нагружают образец посредством поршня дополнительной осевой нагрузкой.и деформируют его путем перемещения поршня, исходную величину давления 6 г жидкости в камере устанавливают исходя из условияфгнв -3-1-Сгде- касательные напряжения9С - параметр вида напряженногосостояния на пределе упругости, соответствующий заданнойвеличинедеформацию образца в допредельной области осуществляют при постоянной величине касательных напряжений и уменьшении отношения боковых напряжений к осевым за счет уменьшения давления в камере, а в области за максимумом нагрузки - при увеличении отношения боковых напряжений к бсевым эа счет увеличения давления в камере.На фиг 1 приведены различные пути нагружения образца, где 1 путь нагружения типа Кармана (согласно прототипу), 2 - предлагаемый путь нагружения, 3 - пропорциональный путь нагружения, Сп - значение параметра С (вида напряженного состояния) на пределе прочности, С - значение параметра С на пределе упругости для предлагаемого способа, С - значение параметра С на пределе упругости для пути нагружения типа Кармана, С начальное значение параметра С, ь пр - приращение касательных напряжений за пределом упругости при пропорциональном нагружении, дь - приращение касательных напряжений при пути нагружения типа Кармана; на фиг. 2 - вид получаемых зависимостей, гда 1 - участок упругой деформации АВ, 2 - участок неупругой допредельной деформации ВС, 3 - участокзапредельной деформации, Е 1 П - продольная деформация на пределе прочности, Ео - продольная деформация при достижении участка остаточной прочности,Способ испытания материалов при сложном напряженном состоянии осуществляется следующим образом.В камере устанавливают образец и нагружающий поршень. От источника давления создают в камере гидростатическое давление 62 н, которое выбирают исходя из условияжЯ2 Н ,120 что обеспечивает при заданной вели чине ь от"утствие неупругих деформаций Я. Нагружают образец посредством поршня дополнительной осевойнагрузкой ь 6=27. Леформация образца в допредельной области проводится при уменьшении давления 6,в камере, При этом, благодарякомпенсации выталкивающей силы, действующей на поршень от гидростатичес кого давления 3 , величина дополнительной осевой нагрузки М и, соответственно, величина касательных напряжений т остаются постоянными приуменьшении параметра вида напряженно 5го состояния С= в ,3-,После достижения запредельной области, где величина ь падает при увеличении осевой деформации Е, дляподдержанияувеличивают лавление6 в камере вплоть до достиженияучастка остаточной прочности, гдеобразец разделяется на части, и идет деформация пе в объеме образца,а по образовавшейся плоскости сдвига.При испытании образцов мраморапри=100 МПа, начальном давлении6 к=250 МПа в процессе деформирования была получена остаточная продольная деформация 8 =107 и остаточнаяпоперечная деформация 8=83.Величина остаточной деФормациипри постоянной величине 0 И;=О) иуменьшении параметра нида напряженного состояния С оказалась близкойк той же величине при пути нагружениятипа Кармана и пропорциональном нагружении, чтб уточняет сущестчующиепредставления о роли различных параметров пути нагружения на результатдеформирбвания эа пределом упругости,Использование изобретения позволя:ет уточнить влияние пути нагруженияна деформационно-прочностные свойства материалов, в частности горных пород,1116342 Составитель В, Тальвойшактор Л. Веселовская Техред Л.Микеш Корректор М.Шарошг П ис ППП Пате Фил Ужгород, ул. Проек 4 Заказ 6921/34 ВНИИПИ Го по дела 113035, МосТираж 822дарственногоизобретений иа, Ж., Рауш омитета СС открытий кая наб