ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Машины и установки для испытаний при неодноосном нагружении из "Испытательная техника Справочник Книга 2 " Механические испытания, при которых реализуется сложное неодноосное напряженно-деформированное состояние материала, можно разделить на испытания элементов конструкций и материалов. [c.8] При механических испытаниях основными испытуемыми объектами являются натурные конструкции, отдельные агрегаты или элементы, а также сосуды, работающие под давлением. Выбор формы и размеров образца для испытаний материалов при сложном неодноосном нагружении зависит от конструкции захватов и параметров испытательной машины. [c.8] Трубчатые образцы. Для обеспечения однородности напряженно-деформированного состояния по длине рабочей части последняя должна быть достаточно длинной. При этом однородность по толщине обеспечивается при условии ее достаточной малости. Обычно принимают llR 4, б/i 5 0,1, где I — длина рабочей части образца и б — соответственно средний радиус и толщина образца. [c.8] Эти формулы получены в предположении относительной малости толщины стенки образца. Напряжениями Оуу, пренебрегают и принимают, что внутреннее давление действует только на боковые стенки образца. [c.8] Толщина стенки в данном случае является наименьшим характерным размером н, будучи малой по сравнению с R, должна быть достаточно большой по сравнению с размером зерна (или другим внутренним характерным размером материала). Кроме того, при очень малом отношении 8/R однородность напряженно-деформированного состояния может нарушиться уже при небольших нагрузках вследствие потери устойчивости. [c.8] Таким образом, на трубчатых образцах могут быть реализованы различные виды сложного однородного напряженно-деформированного состояния. [c.9] При испытании относительно податливых материалов таких, как грунты, уголь и некоторые горные породы, деформации с достаточной точностью определяют по относительному сближению соответствующих пар нажимных пластин. [c.9] Напряжения для параллелограмм-ных устройств, исходя из их кинематической схемы, следует определять в основном для проверки экспериментально полученных значений. [c.11] Схемы со взаимно перпендикулярными осями при незначительных изменениях могут быть использованы и для реализации нагружения с поворотом главных осей (рис. 3). [c.11] В сегментах поле двухосного растяжения возникает на ограниченном участке вблизи полюса, при этом в плоском сегменте в большей степени сказывается влияние защемления по контуру. Предварительное формирование сегмента (для создания исходного сферического или эллипсоидного сегментов) может привести к изменению свойств материала. При изучении сварки, нагартовки и дефектов поверхности применяют, как правило, плоские сегменты. [c.13] Большинство установок для испытаний при неодноосном нагружении не являются универсальными, а создают только некоторые компоненты напряженно-деформированного состояния (НДС) или накладывают определенные ограничения на соотношения между ними. За исключением случаев, когда неодноосное нагружение создается с помощью внутреннего давления (см. рис. 4), основные схемы этого нагру-жения представлены в табл. 2. В соответствии с этими схемами испытательное оборудование можно разделить на семь основных типов, которые различаются по виду создаваемого напряженно-деформированного состояния. [c.13] Это деление в определенной мере является условным, так как в ряде случаев установки ОНД позволяют реализовывать трехосное нагружение, установки ОНД или ОН К могут быть переделаны в установки ОНКД и т. д. Классифицируют установки также по способу создания усилия непосредственный (путем подвески калиброванных грузов), механический (с ручным и электрическим приводом), электромагнитный, гидравлический и электро-гидравлический. Непосредственный и электромагнитный способы в основном применяют при изучении явлений, связанных с временными эффектами (ползучестью, релаксацией и т. п.) механический и гидравлический — при изучении статического и циклического стационарного нагружения электро-гидравлический — при нестационарном нагружении. В ряде случаев применяют и другие способы создания нагрузок, например термоциклирова-ние (создание напряжений за счет нагрева и охлаждения стесненного образца), но они ограничены специальными областями исследований. [c.13] Установки ОНКД могут выполнять функции установок ОНД и ОН К, поэтому ряд конструктивных решений, пригодных для создания установок ОНД и ОНК, можно найти в разделе, посвященном описанию установок ОНКД. [c.16] Осевые продольные усилия в образце от действия давления сжатого воздуха исключаются следующим образом. Внутренняя полость образца 16 соединяется с полостью S, вследствие чего давление воздуха со стороны образца на элемент 11 уравновешивается тем же давлением на плунжер 10. Таким образом, продольная составляющая усилия в образце от действия давления сжатого воздуха воспринимается элементами 7, /2 внешней рамы. Плунжерная иара 8, 10 обеспечивает компенсацию вдоль оси образца упругих деформаций элементов 11, 13 основной рамы. [c.17] Возникающие в образце продольные и поперечные усилия регистрируются элементами 3 -я которые наклеены тензорезисторы сопротивления. Точность измерения напряжений в образце составляет 1 % номинальной нагрузки. Величина деформации в продольном и поперечном направлениях образца измеряется тензоскобами 14, 15 с точностью до 2,5 % номинальной деформации. [c.18] Установка для испытания металлов на ползучесть (табл. 3, 1). Установка позволяет производить нагружение образца как с помощью ручного управления, так и с помощью программного устройства. В последнем случае могут быть реализованы почти произвольные программы испытаний. [c.18] Нагрев образца осуществляется нагревателем в виде проволочной спирали, расположенной внутри образца, и дополнительными нагревателями на верхней и нижней тягах. Перепад температуры по длине образца составляет 1—2 С, максимальные отклонения температуры от заданной 1,5 °С. [c.18] Нагружение внутренним давлением производится блоком высокого давления. Инертный газ аргон поступает в образец из баллона по системе трубопроводов. Перед образцом установлен клапан-отсекатель, который при разрыве образца перекрывает трубопровод и выключает установку. Для создания высоких давлений (до М МПа) используется масляный пресс. Масло и газ разделены плавающим поршнем. Если давление превосходит 50 МПа, то специальное приспособление отключает установку. [c.19] За прогибом упругого элемента 6 следит пневмодатчик осевой сил )1, который помимо реохорда записи нагрузки имеет реохорд, включенный в систему поддержания постоянства осевой силы. В блоке высокого давления имеется аналогичная система, поддерживающая в процессе испытаний давление газа в образце постоянным. Обе эти системы соединены между собой, что позволяет производить пропорциональное нагружение и разгрузку. Задающим является блок внутреннего давления. При необходимости связь между системами может быть разорвана, и в этом случае следящие системы работают независимо. Поперечная деформация образца измеряется с помощью специального устройства с пневмодатчиками. [c.19] Установка для испытаний металлов на длительную прочность (табл. 3, 2).-Установка позволяет проводить испытания на длительную прочность в условиях двухосного растяжения и высоких температур (до 1000 °С) одновременно девяти тонкостенных трубчатых образцов. [c.19] Вернуться к основной статье