Способ определения характеристик сопротивления материала пластическим деформациям

( )974209 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 130581 (21) 3285676/25-28с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 15,1132. Бюллетень Мо 42Дата опубликования описания 1 Ы 1.82 1511 М Кл з С 01 И 3/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения В.И. Добровольский Ижевский механический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМАЦИЯМ10 15 20 т и+,1 Е -1., КЕЕ,25 Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть испсльзовано при оценке свсйств материалов и определении характеристик сопротивления материала пластическим деформациям.Известен способ определения характеристик сопротивления материала пластическим деформациям, заключающийся в том, что на образце испытуемого материала круглого сечения закрепляют деформометр, ступенчато нагружают образец растяжением и сжатием разгружают образец до нулевого усилия при каждой разгрузке и строят диаграммы Напряжение-деформация при растяжении и сжатии, по которым определяют пределы упругости и текучести материала, В способе используют много образцов, нагружаемых растяжением и сжатием (13. Недостатками этого способа являются низкая точность, обусловленная большими погрешностями при замере очень малых величин деформаций и эксцентриситетом приложения нагрузок, и большая трудоемкость, обусловленная необходимостью проводить испытания многих образцов,Цель изобретения - повып.ение точности и снижение трудоемкости определения характеристик сопротивления материала.Для достижения укаэанной цели согласно способу определения характеристик сопротивления материала пластическим деформациям, заключакщемуся в том, что на образце испытуемого материала закрепляют деформометр, нагружают образец и строят диаграмьы Напряжение-,деформация при растяжении и сжатии, используют два образца треугольного симметричного сечения, нагружают каждый иэ образцов в плоскости симметрии сечения изгибающими мОментами противоположных знаков, дополнительно регистрируют диаграмму упруго-пластического изгиба каждого образца, а о характеристиках сопротивления пластическим деФормациям судят по следующей зависимости где 6 - действительное напряжение в наиболее удаленном слое об 30 раэца;974209 Формула изобретения Способ определения характеристик сопротивления материала пластическим деформациям, заключающийся в том, что на образце испытуемого материала закрепляют деформометр, нагружают образец и строят диаграммы Напряжение-деФормация при растяжении и сжатии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения, используют два образца треугольного симметричного сечения, нагружают каждый из Образцов в плоскости симметрии сечения изгибающими моментами противоположных знаков, дополнительно регистрируют диаграмму упруго-пластического изгиба каждого образца, а о характеристиках сопротивления пластическим деформациям судят по следующей зависимостин1+ б 111н Зб l 11где Й " действительное напряжение внаиболее удаленном слое образца;4 - номинальное напряжение в наиболее удаленном слое образца;Е - деформация в наиболее удаленном слое образца; Йц - номинальное напряжение в наиболее удаленном слое образцаЕ - деформация в наиболее удаленном слое образца;Е - модуль упругостиК - корректирующий множитель,(К = 1 при б/Еоц с 2Вс:8 "ц - пй прка Е Е ъД)где Е ,- деформация, соответствующаяпределу пропорциональности,На фиг,1 изображена схема нагруже- .чия образца и распределения возникающих в нем нормальных напряженийпри нагружении моментами одного знака во время осуществления предлагаемого способа; на фиг,2 - то же,15при нагружении моментами другогознака; на фиг,З - диаграмма упругопластического изгиба при растяжениии сжатии слоев.Способ осуществляют следующим 20образом.Изготавливают два образца симметричного треугольного сечения ширинойЬ и высотой Ь. На обоих образцахустанавливают деформометры на кейтральной линии 0-0 сечения и нагружают образцы изгибающими моментами,лежащими в плоскости, проходящейчерез ось Л-А симметрии сечения,Одни из образцов нагружают моментом М, вызывающим растягивающиенапряжения Ь в верхней, расположенной над нейтральной линией 0-0 треугольного сечения. части 1 образца,а второй образец нагружают моментом 35(-М), вызывающим растяжение в нижней,расположенной под нейтральной линией 0-0, трапецеидального сечениячасти 2 образца. Так как напряженияд в сечении зависят от его расстоянияот нейтральной линии 0-0, то вели-.чина максимального напряжения в части 1 сечения всегда будет больше,чем величина максимального напряжения в части 2 сечения, так как высота 1 части 1 сечения больше, чемвысотачасти 2 сечения,В связи с этим верхняя часть 1,сечения будет находиться в упругопластической области, а нижняячасть 2 - в упругой области при малых величинах пластической деформации части 1, При нагружении фиксируют момент М и прогиб Г рабочейчасти образца и по полученньи данным строят диаграммы упруго-пластического изгиба в координатах 1 номинальное напряжение Й ф Й/%, - деформация Г = 121 - -.при РастяженинЕили Е = 12 1 - - при сжатии . щгде Ь - база замера прогиба при растяжении и сжатии наиболее удаленногослоя, а Ф,.(;,) - момент сопротивления ссстветственно.частей 1 и 2сечения. 65 По этой диаграмме находят предел пропорциональности Пи и деформацию ц соответствующую пределу пропорциональности, и строят диаграммы напряжение 6 в наиболее удаленном слое - деформация 6 , причем где б - номинальное напряжение внаиболее удаленном слое образца;Е - деформация в наиболее удаленном слое образца;Е - модуль упругости;К - корректирующий множитель,К = 1 при Е/Епц ( 2Ещ 12)где Е - деформация, соответствующаяпределу пропорциональности,По этой диаграмме, используя вышеуказанное соотношение, определяютхарактеристики сопротивления материала пластическим деформациям, втом числе предел пропорциональностиЬ при растяжении и сжатии, пределупругости бу и предел текучестид при нормированных значениях остаточных деформаций,Способ позволяет с высокой степенью точности, используя толькодва одинаковых образца, определитьхарактеристики сопротивления материала пластическим деформациям.Е - модуль упругости;к - корректирующий множитель,к = 1 при Е /Едц2,к=в-ори ЮЕдцъгде бац в .деформация, соответствующая пределу пропорциональности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Методы испытания, контроля иисследования машиностроительных ма"5 териалов, Под ред. А.Т.1 уманова,т.2. М., Машиностроениеф, 1974,с. 24, 49 (прототип),974209 Ротницкаяь Корректор А, Гриценк тавительхред Л.Пе Редактор Г. Гербер 84 5 ак 113 П Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 или Тираж 887 НИИПИ Государственно цо делам изобретен 35, Москва, Ж, Ра