Способ испытания материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 12 3/08 / 1 С 39 00 1)4 С ТЕНИЯ л1;. ТЕЛ АВТОР ле-металлурги,А. Курма ьство СССР 9/00, 1982 спытан ности гор ии. Цель -нии з мации своиствах ма ериала, полу ого образца, енной жидкос емои приго размею камере спытани щают в заполнстабилометра нагружаю тем при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗО(71) Коммунарский горнческий институт(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕ,(57) Изобретение касаетсяобразцов материалов, в часных пород при объемном сжа снижение трудоемкости испыт счет повышения объема инфор ложения к последнему внешнего давния. Нагружение образца проводятпоследовательно выполняемыми цикламиВ каждом из них вначале повышают интенсивность напряжений до момента,когда параметр нагружения, равныйпроизводной интенсивности напряженийпо интенсивности деформаций, достигнет заданного предела, Фиксируют компоненты напряжений и деформаций,Затем снижают интенсивность напряжений. Между циклами нагружения осуществляют изменение шарового тензоранапряжений путем изменения внешнегодавления. Момент перехода материалаобразца в запредельное состояние вданном цикле определяют по равенствупараметра нагружения значению этогопараметра в момент окончания нагружения предыдущего цикла. 1 з.п. ф 2 ил.Изобретение относится к технике испытаний образцов материалов, в частности горных пород при объемном сжатии.Цель изобретения - снижение трудо е"кости испытаний за счет повышения объема информации о свойствах материала, получаемой при испытании одного образца.На фиг,1 показана диаграмма О. Мора и последовательность изменения напряженного состояния образца испытуемого материала; на фиг.2 - схема стабилометра, предназначенного для осуществления способа испытания материалов.Стабилометр содержит предназначенную для испытания образца 1 камеру 2, ,заполненную рабочей жидкостью,регули- .20 рующее устройство 3, соединенной с камерой 2, поршень 4, датчики 5 деформации образца 1 и манометр 6.Для приложения к стабилометру внешнего давления Р используется пресс (не показан).Способ осуществляется следующим образом.Образец 1 испытуемого материала размещают в заполненной жидкостью камере 2 стабилометра. Устанавливают на образце 1 датчики 5 деформации и поршень 4, причем количество жидкости в камере 2 подбирается так, что поршень 4 не соприкасается с образцом 1. Затем стабилометр устанавливают под пресс для нагружения образца 1 путем приложения к стабилометру внешнего давления. Силовым приводом пресса в стабилометре создают нагрузку Р заранее заданную для дан 40 ного цикла нагружения, В этом случае поршень 4 не взаимодействует с образцом 1, и последний нагружен всесторонним давлением Р равным давлению пресса на поршень 4. Вращая рукоятку регулирующе о устройства 3, постепенно в него перепускают рабочую жидкость из камеры 2. Поршень 4 опускается и контактирует с образцомиспытываемого материала, передавая50 на него вертикальную нагрузку, По мере выпуска рабочей жидкости из камеры 2 боковое давление 8 =б на образец падает, а вертикальное Г возрастает. Боковое давление на образец регистрируют по манометру 6, а вертикальное давление на образец определяют по формуле б, -.Ф-я ) -вгде Р - постоянное давление на поршень 4 со стороны прессаР = - ПаЯУоЯ - силовое воздействие прессана поршень 4, Н;Б - площадь поршня, м,- боковое давление на образецпо манометру 6, Па,"соотношение площадей поршняБи образца Б =Б/Б,.Интенсивность напряжений с учетом принятых обозначений о-.:(Р-Я ) ;2.При нагружении образца одновременно с помощью тензодатчиков 5 опре. деляют интенсивность деформациигде Е и Г - продольная и попереч 1ная деформации образца.При этом, производя контролируемое деормирование образца 1, переводят вначале круг напряжений на диаграмме О,Мора (фиг.1) из точки Р в круг 7 с центром О , а затем в кругф8 с центром О .С помощью микропроцессора (либо аналогового преобразователя) в реальном режиме времени производят автоматическую обработку и постоянный контроль процесса нагружения по парамет(ру нагружения Н, равному производной интенсивности напряжений по интенсивности деформаций;одновременно осуществляя зались тензоров напряжений дб;.,9 и деформаций ОЯ;//., При параметре нагружения Н больше заданного уровня нагружение продолжают, вращая рукоятку регулирующего устройства 3, Как только параметр нагружения снижается до заданного уровня (например, Н=О), Фиксируют компоненты напряжений и деформаций и уменьшают интенсивность напряжений путем снижения до нуля внешнего давления Р, На этом заканчивается первый цикл нагружения образца 1,Затем с помощью устройства 3 добавляют рабочую жидкость в камеру 2 и переходят к следующему циклу нагруже 198586ния. Для этого изменяют шаровой тензор напряжений путем изменения прикладываемого к стабилометру внешнего давления от пресса. При этом вначале создают на образце 1 гидростати ческое давление Р,. При измененном шаровом тензоре производят нагружение образца 1, перепуская жидкость в регулирующее устройство 3 до тех пор, пока параметр нагружения Н = = д 6; /й Е.) О, и прекращая вращать рукоятку устройства 3 при снижении параметра Н до заданного значения (Н=О). Этбму моменту соответствует круг 9 (фиг.1). На диаграмме О. Мора проводят общую касательную к предельным кругам 10 и 9, которые соответствуют одному и тому же механическому состоянию материала в моменты разгрузки и нагрузки при разных шаровых тен зорах напряжений. Таким образом строится предельная огибающая. Далее испытания материала продолжают, последовательно чередуя циклы нагружения и разгрузки образца при разных зна 25 чениях его гидростатического сжатия и получая семейство предельных огибающих 11 и 12 и т.д.Запредельное деформирование образ- ца 1, которому соответствуют кривые 13 и 14 и т,д., легко идентифициру,ется по значению параметра нагружения Н ( О, что значительно повышает точность определения деформационнопрочностных свойств материала.Формула изобретения1. Способ испытания материалов,включающий размещение образца испытуемого материала в заполненной жидкостью камере стабилометра, нагружение образца путем приложения к стабилометру внешнего давления и измерение напряжений и деформаций, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний за счет повышения объема информации о свойствах материала, получаемой при испытании одного образца, нагружение образца проводят последовательно выполняемыми циклами, в каждомиз которых вначале повышают интенсивность напряжений до момента, когда параметр нагружения, равный производной интенсивности напряжений по интенсивности деформаций, достигнет заданного предела, фиксируют при этом компоненты напряжений и деформаций, а затем снижают интенсивность напряжений, причем между циклами нагружения осуществляется изменение шарового тензора напряжений.2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждый цикл на" гружения при запредельных деформациях производят при постоянном внешнем давлении, а интенсивность напряжений повышают, выпуская дозированные количества жидкости из камеры стабипометра, следующий цикл проводят после добавления жидкости в камеру,изменение шарового тензора напряжений осуществляют путем изменения внешнего давления, причем момент перехода материала образца в запредельное состояние в данном цикле определяют по равенству параметра нагружения значению этого параметра в момент окончания нагружения предыдущего цикла,.2 ойш оставитель В. Тал ехред Н. Глущенко уговая дактор И. Горна орректо Заказ 879/4 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 777 ВНИИПИ Государствен по делам изобре 113035, Москва, Ж, Подписноеого комитета СССРений и открытийРаушская наб., д,