Способ определения трещиностойкости хрупких материалов и устройство для его осуществления

,126233 Б 3/08 ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИС 1) 3915963/25-22) 13.05,856) 07.10.86, Бюл1) Институт проУССР й двухконм уравновесжимаю ими т ем прочн гов соединепомощью теы которыхжду собой,ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС(56) Маркочев В, М. и др, Методикаисследования роста усталостных трещин при постоянном значении размахакоэффициента интенсивности напряжения. - Заводская лаборатория 1976,У 4, с. 469-473.( 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕ 1 ЦИНОСТОЙКОСТИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может буть использовано для определения трещиностойкости хрупких материалов на стадииостановки трещины. С целью повышенйяточности определения трещиностойкости нагружают призматическисольный образец с надрезошенными растягивающими и щусилиями, которые вызывают градиеннапряжений в направлении развитиятрещины. Соотношение между указанными усилиями в процессе нагруженияподдерживается постоянным и меньшимединицы. Это обеспечивается за счетиспользования устройства, котороесодержит силовозбудитель, два рычажных захвата, одни концы которыхпредназначены для взаимодействия сторцами консолей образца, а другиешарнирно соединены с вершинами соответствующих Г -образных рычагов,имеюших подвижные упоры на одном изплеч. Другие плечи рычаны с силовозбудителем слескопических тяг, концсоединены шарнирно ме2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил, 12623355 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалови может быть использовано для определения трещиностойкости хрупких ма"териалов на стадии остановки трещины.Цель изобретения - повышение точности определения трещиностойкостипутем создания условий для остановки трещины после скачка за счет снищения коэффициента интенсивностинапряжений при росте трещины, регулирование величины соотношения между сжимающими и растягивающими усилиямиоНа фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на Фиг. 2предлагаемое устройство; на фиг. 3 -кинематическая схема устройства;на фиг. 4 - вид А на Фиг. 2,Устройство содержит два рычажныхзахвата 1 и 2, Концы 3 и 4 захвата 1 и 2 предназначены для взаимодействИя с торцами консолей 5 и 6образца 7, Концы 8 и 9 захватов 1и 2 связаны шарнирно с вершинами 10и 11 Г -образных рычагов 12 и 13, Плечи 14 и 15 рычагов 12 и 13 имеют подвижные упоры 16 и 17, а плечи 18 и 19рычагов 12 и 13 соединены шарнирнос телескопическими тягами 20 и 21Другие концы тяг 20 и 21 соединенышарнирно между собой и с силовозбудителем (не показан).Способ осуществляют следующим образом.Призматический двухконсольный образец 7 с надрезом 22 и наведеннойиз вершины надреза трещиной (не показана) размещают в устройстве междуконцами 3 и 4 захватов 1 и 2 так,что консоль 5 взаимодействует с зах -ватом 1, а консоль 6 - с захватом 2.Затем прикладывают к тягам 20 и 21усилие Р нагружения. Тяги 20 и 21 передают внешнее воз- действие на Г -образные рычаги 12 и 13, которые через подвижные упоры 16 и 17 передают на образец 7 сжимающие усилия Рс и через захваты 1 и 2 - растягивающие усилия Р, вызывающие изгиб консолей 5 и 6 образца 7. Усилия Р и Р вызывают градиент напряженного состояния в зоне надреза 22. Нагруже" ние осуществляют до скачка трещины, наведенной на вершины надреза 22, После скачка трещина останавливается из-за градиента напряженного состояния в направлении скачка трещины от уравновешенных усилий Р, и Рс, Прнэтом отношение Р /Р между растягир свающими и сжимавшими усилиями Ри .Рс, зависящее только от геометрических размеров устройства, меньшеединицы и в процессе испытания остается постоянным , Изменением длины телескопических тяг 20 и 21 можно регулировать это соотношение,После скачка трещины регистрируютпараметры трещинообраэования (размерскачка трещины и усилие, вызывающеескачок,), по которым расчитывают характеристики трещиностойкости материала образца,П р и м е р, Испытывают образециз силикатного стекла толщиной 5 мм,высотой консоли 24 мм и длиной надреза 30 мм, Угол с между нагружающими тягами для получения приростаотрещины в 1 О мм составляет 87 30Трещиностойкость материала характеризуется отношением К /К , гдеКс - коэффициент интенсивности напряжений при страгивании трещины;Кс, - коэффициент интенсивности напряжений при остановке трещины, которое составляет 2,6. Формула изобретения Способ определения трещино - стойкости хрупких материалов на стадии остановки трещины, по которому призматический двухконсольный образец с надрезом и наведенной из вершины надреза трещиной нагружают до скачка трещин при наличии градиента напряженного состояния в направлении развития скачка трещины от уравновешенных растягивающих и сжимающих усилий и регистрируют параметры трещинообразования, по которым рассчитывают характеристики трещиностойкости материала, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности определения путем создания условий для остановки трещины после скачка за счет снижения коэффициента интенсивности напряжений при росте трещины, соот- ношение между растягивающими н сжимающими усилиями в процессе нагружения образца поддерживают,постоян - ным и мешьшим единицы. 2. Устройство для определениятрещиностойкости хрупких материалов,содержащее два рычажных захвата,1262335 10 Риг г РиеЗ одни концы которых предназначеныдля взаимодействия с торцами консолей образца, и силовозбудитель, связанный с другими концами захватово т л и ч а ю щ е е с я тем, чтооно снабжено шарнирно связаннымисвоими вершинами с соответствующимизахватами двумя Г -образными рычагами, имеющими подвижные упоры на одном из плеч, а другие плечи связаны с силовозбудителем с помощью тяг,концы которых соединены шарнирномежду собой,3, Устройство по и, 2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрегулирования величины соотношениямежду сжимающими и растягивающимиусилиями, тяги выполнены телескопи"ческими.Составитель М, КузьминРедактор А, Шишкина Техред В,Кадар Корректор Е. СирохманВеЗаказ 5418/39 Тираж 778 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5щПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,тня 4