Способ испытания образца материала при двухосном растяжении

(19) (1) 1 Г 4 3/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОмстВО сссР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОР СКО ИДЕТЕЛЬСТ 3/08, 1987,НИЯ ОБРАЗЦА МАОСНОМ РАСТЯЖЕ(54) СПОСОБ ИСПЫТ ТЕРИАЛА ПРИ ДВУ НИИ(57) Изобретение каса риалов на прочность является снижение пытаний. В образце ную рабочую часть 1 части 2-5, на обеих пл ется испытании мате- . Целью изобретения материалоемкости исимеющем централь- и четыре захватные оскостях рабочей час(21) 4834563/28(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411623, кл. 6 01 й ти выполняют по два пересекающихся надреза 6, В захватных частях 3,5 выполняют разрезы 7, разделяющие части 3,5 на участки 8-10 и проходящие от осей надрезов 6 до торцов захватных частей 3,5. Нагружение образца осуществляют в две стадии поэтапно, На первом этапе первой стадии испытании нагружают части 2,4 усилием 31 и участки 8 захватных частей 3,5 усилием Р 1 до разрушения образца по центральным участкам сечений с надрезами 6. Участки 8 соединяют с участками 9 по линиям разрезов 7 и осуществляют очередной этап нагружения усилиями 52 и Рг и так далее, Затем, соединяют части 2-5 образца пс сечениям с надрезами 6 прерывистыми ш.ами, выполняют в захватных частях 2,4 прорези, аналогичные первым и поэтапно осуществляют вторую стадию нагружения, в которой определяют прочность сварных швов. 4 ил,У 1 дИзобретение относится к области испытания материалов и может быть использование для определения их прочности вусловиях сложного напряженного состояния. 5Известен способ испытания образцаматериала, по которому испытывйат образец, содержащий четыре попарно симметричные захватные части, соединенныецентрально симметричными диаметральными надрезами, образующими рабочие сечения образца, прикладывают к захватнымчастям усилия до разрушения образца посечениям с надрезами и по величинам разрушающих усилий судят о прочности материала в условиях двухосного напряженногоСОСтаяниЯ,Недостаток способа заключается в том,при его использовании прочность материала может быть определена только при каком-либо одном соотношении усилий,действующих в двух осях, или при каком-либо одном варианте программного изменения величин и соотношение усилий, Однакопри необходимости определения прочности 25материала при ряде вариантов нагруженияколичество образцов и расход материала наих изготовление и проведение испытаниймногократно возрастает,Целью изобретения является снижение 30материалоемкости испытаний. Цель изобретения достигается тем, чтонагружения образца проводят поэтапно вдве стадии, перед первой стадией нагружения в двух противоположных захватных ча-стях образца выполняют параллельные их. оси и попарно симметричные относительнонее разрезы, соединяющие продольные осирабочих сечений с торцами соответствующих захватных частей, на первом этапе первой стадии нагружают участки захватныхчастей, расположенные между бликайшимик их Оси разрезами, после разрушения илиОтделения нагружаемых участков их саединя от со смежными с ними участками полиниям разрезов и выполняют очереднойэтап нагружения, прикладывая силы к соединенным друг с другом участкам захватныхчастей до полного отделения от образца 50обеих захватных частей, перед второй стадией нагрукения присоединяют отделенные захватные части к образцу по рабочимсечениям и выполнгпот в двух других захватных частях параллельные их аси и попарноСимметричные относительно нее разрезы,соединяащие продольные оси рабочих се чений с торцом соответствующей захватнойчасти, а нагружение второй стадии проводятаналогично первой,На фиг,1 дан образец и схема первого этапа его нагружения; на фиг,2 - схема второго этапа нагружения, на фиг.З - схема третьего этапа; на фиг.4 - образец перед второй стадией испытаний,В образце, имеющем центральную рабочую часть 1 и четыре попарно симметричные относительно двух взаимно перпендикулярных осей захватные части 2- 5, на обеих плоскостях рабочей части выпол-няют по два надреза 6, перемещающихся в точке пересечения осей образца и соединяющие противоположные вершины его внутренних углов. В захватных частях 3 и 5 образца выполняют параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы 7, разделяющие каждую из частей 3, 5 на участки 8-10 и проходящие от осей надрезов 6 до торцов соответствующих захватных частей. Нагрукение образца осуществляют в две стадии поэтапно. На первом этапе первой стадии нагружают захватные части 2,4 усилием Я и участки 8 захватных частей 3,5 усилием Р 1 до разрушения образца по участкам надрезов 6. Усилия Я 1 и Р 1 могут в соответствии с задачами исследований меняться по определенной программе, позволяющей обеспечить заданный закон изменения во времени компонент напряженного состояния (нормальных и касательных напряжений) в рабочих сечениях с надрезами 6, что необходимо, например, при определении усталостной прочности материала, После разрушения образца по центральным участкам надрезов ,6 отделенные от образца участки 8 захватных частей 3,5 соединяют со смежными с ними участками 9 по линиям разрезов 7 и осуществляют второй этап нагружения, для чего прикладывают к захватным частям 2,4 усилие Я 2, а к соединенным друг с другом участком 8 и 9 - усилия Р 2 до разрушения образца по средним участкам надрезов 6, Как и на первом этапе нагружения, силы Р 2 и Я 2 могут быть переменными по величине и направлению в соответствии с заданной программой нагружения, После второго этапа нагрукения отделенные от образца участки 8 и 9 захватных частей 3,5 соединяют с частями 10 по линиям разрезов 7 (соединение может быть выполнено, например, с использованием сварки) и осуществляют третий этап, для чего захватные части 2,4 .нагрукают силами Яз, а захватные части 3,5 - силами Рз до разрушения образца по ближайшим к вершинам внутренних углов, участкам надрезов б. По величинам разрушающих усилий Я и Р с учетом программы их изменения во времени определяют параметры статической или усталостной1795339 прочности материала. После этого переходят ко второй стадии испытаний, для чего соединяют части образца 2-5, отделенные д)зуг от друга на последнем этапе первой стадии, по сечениям с надрезами 6, например, сварными швами 11, а в захватных частях 2,4 выполняют разрезы 12 параллельные оси захватных частей 2,4, и .осуществляют поэтапное нагружение, аналогичное нагружению первой стадии, а именно, на первом этапе прикладывают сил к захватным частям 3,5 и средним участкм 13 захватных частей 2,4 до разрушения образца по центральным участкам швов 11,Формула изобретения Способ испытания образца материала при двухосном растяжении, по которому испытывают образец, содержащий четыре попарно симметричные захватные части сОединенные центрально симметричными диагональными надрезами, образующими рабочие сечения образца, прикладывают к захватным частям усилия до разрушения образца по сечениям с надрезами и по величинам разрушающих усилий судят о прочности Материала в условиях двухосного напряжения состояния,отл ича ю щийся тем, что, с целью снижения материалоемкости испытаний, нагружение образца проводят поэтапно в две стадии, перед первой стадией нагружения в двух противоположных захватных частях образца выполняют параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы, соединяющие на втором этапе - к частям 3,5 и соединенные друг с другом участкам 13,14 частей 2 2,4, на третьем этапе - к частям 3,5 и полностью соединенным друг с другом участками 13-15 5 частей 2,4, Как показано на фиг,4, сварные швы11 в данном случае выполнены прерывистыми - для обеспечения разрушения образца на этапах второй стадии по соответствующим участкам швов 11, При обеспечении гарантии 10 разрушения образца по швам 11 например,выполнением соединений не по всей высоте сечения) последние могут быть выполнены и на всю длину между противолежащими внутренними углами образца,15 продольные оси рабочих сечений с торцами соответствующих захватных частей, на первом этапе первой стадии нагружают участки захватных частей, расположенные между ближайшими к их оси разрезами, после разрушения или отделения нагружаемых участков их соединяют со смежными с ними участками по линиям разрезов и выполняют очередной этап нагружения, прикладывая усилия к соединенным друг с другом участкам захватных частей до полного отделения от образца обоих захватных частей, перед второй стадией нагружения присоединяют отделенные захватные части к образцу по рабочим сечениям и выполняют в двух других захватных частях параллельные их оси и попарно симметричные относительно нее разрезы, соединяющие продольные оси рабочих сечений с торцамисоответствующих захватных частей, а нагружение второй стадии проводят аналогично первой,1795339 Составитель Ю,ЕрусалимскийТехред М,Моргентал Корректор Т,Ващкович кт КНТ СС тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 оизеорствен Заказ 425 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Ра