ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Машины для технологических испытаний металлов (В. С. Голубков, Mi Никитин, Смушкович) из "Испытательная техника Справочник Книга 2 " Если рассматривать динамические испытания как продолжение обычных статических, но при более высоких скоростях деформирования, то можно получить характеристики материалов в широком непрерывном диапазоне скоростей. При этом для обеспечения единства испытаний необходимо соблюдать определенные условия. На разрывных машинах скорость деформирования поддерживается относительно постоянной, такой режим скорости деформирования целесообразно обеспечивать для сопоставимости и при скоростных испытаниях на растяжение. В пределах участка пропорциональности этому условию отвечает режим постоянства скорости деформирования. [c.105] Расчеты показывают, что для скоростного деформирования материалов требуются значительные мощности, которые могут быть достигнуты применением ударного нагружения. Однако при этом в образце возникают волны напряжений, которые могут сильно исказить результаты измерений. [c.105] На рис. 4 показана кинематическая схема пневматической установки. Образец 3 закрепляют в захватах 2 4, первый из которых связан с упругим элементом 1 силоизмерителя, а второй — со штоком поршня 6. Ресивер 8 заполнен сжатым газом. При срабатывании быстродействующего клапана 7 газ поступает в подпоршне-вое пространство цилиндра 5 и перемещает поршень 6. Закон деформирования определяется движением активного захвата 4, поскольку упругий элемент 1 имеет значительную жесткость и пассивный захват 2 можно считать неподвижным. [c.105] Для этого предварительно разгоняют поступательно движущуюся массу или маховик до определенной скорости. Только после этого они сцепляются специальным механизмом с активным захватом, и образец деформируется. При этом движение активного захвата в общем случае является синусоидальным. При достаточно малом отношении времени до разрушения /р к периоду колебаний деформирование происходит с постоянной скоростью, т. е. на прямолинейном, восходящем участке синусоиды. Поскольку период колебаний конструктивно может быть снижен увеличением массы только до определенного предела, этот режим постоянной скорости деформирования может быть достигнут при скоростях захвата 3—5 м/с и более. [c.107] В ротационных копрах кинетическая энергия запасается за счет разгона маховых масс, которые затем сцепляются с активным захватом, деформируя образец. Вращающийся диск (или гибкий орган, например цепь) снабжается бойком, который срабатывает в определенный момент, ударяя по захвату. Механизм автоматического выброса бойка — наиболее сложный в ротационных копрах. В некоторых конструкциях, наоборот, под боек подается активный захват. В табл. 4 приведены технические характеристики зарубежных ротационных копров. [c.108] Актуальными являются исследования структурных превращений на различных стадиях деформирования материала при высокоскоростном нагружении. Однако фиксируют только начальное и конечное состояние материалов. Устройства, позволяющие прерывать процесс высокоскоростного нагружения в необходимый момент времени, имеют ряд недостатков, приводящих к скручиванию и изгибу образца при освобождении его от нагрузки. [c.108] ГОЛОВКИ в торец переходника, что предотвращает изгиб образца. Демпфер гасит энергию, накопленную в системе, и предотвращает многократные отскоки исследуемого образца, также приводящие к его изгибу. [c.110] Зазор между торцами головок обоих образцов, помещенных в разрезной муфте, исключает изгиб исследуемого образца, который мог бы возникнуть из-за продолжающегося его деформирования вследствие ползучести, например, в процессе прерывания нагружения. [c.110] Для уменьшения времени, в течение которого происходит процесс снятия нагрузки с исследуемого образца, ложный образец выполняют из материала и с такими размерами поперечного сечения в месте кольцевого надреза, которые обеспечивают хрупкое разрушение ложного образца в момент достижения исследуемым образцом заданной величины абсолютного удлинения. Материал и размеры поперечного сечения ложного образца определяют экспериментально. [c.110] Генератор импульсного тока 1 включает батарею из четырех конденсаторов и высоковольтный источник питания с выпрямителем. Замыкание разрядной цепи происходит с помощью коммутатора контактного типа 2 с пружинным спуском. Индуктор 3 представляет собой катушку со спиральной намоткой из медной проволоки. На торце индуктора установлен боек 4, изготовленный из алюминиевого сплава. Ударник бойка 5 выполнен из ударостойкого материала и служит одновременно направляющим устройством при перемещении бойка по наружной поверхности втулки 7, проходящей через индуктор и закрепленной на станине 8. Внутренняя поверхность втулки 7 служит направляющим устройством волновода 9 с головкой которая в исходном положении лежит на торцовой поверхности втулки 7. Образец 10 закреплен в захватных головках и, одна из них соединена с концом волновода, а другая с мерным стержнем Гопкпнсона 12 z помощью резьбовых соединений. Мерный стержень с наклеенными тензорезисторными датчиками служит для измерения усилий при ударном нагружении. Градуировку силоизмерителя производят в статике. Для сохранения мерного стержня неподвпжным в течение всего времени испытания на его конце закрепляют соответствующую инерционную массу 13. [c.110] Результаты испытаний показали, что магнитоимпульсные установки позволяют получать скорости соударения бойка в диапазоне 3—80 м-с вследствие плавного изменения напряжения заряда конденсаторных батарей, причем зависимость скорости соударения от напряжения батарей носит линейный характер. Как показали результаты экспериментальных работ, нестабильность воспроизведения заданных скоростей соударения при массе бойка в 65 г составляет 1—2%. [c.111] Характерной особенностью процессов разрушения под действием импульсных нагрузок является обусловленная кратковременностью процесса значительная область повреждения материа-ла с большим числом очагов разрушения. Основой расчетов поведения материалов под действием импульсных нагрузок служат определяющие уравнения состояния как связь процессов нагружения и деформирования и критические условия разрушения локальной области материалов. [c.112] Для получения экспериментальных данных, обеспечивающих построение определяющих уравнений состояния с учетом скорости деформации и истории предшествующего нагружеггая, могут быть рекомендованы динамические испытания образцов, при этом надежные результаты в условиях высоких скоростей нагружения возможны только при испытаниях с постоянной скоростью деформирования. [c.112] Чрезвычайно ограничены экспериментальные исследования поведения материалов при высокоскоростной деформации в условиях сложного напряженного состояния, исследования при сложных режимах нагружения и его траекториях в пространстве напряжений, что определяет актуальность разработки соответствующих экспериментальных методик и исследований. [c.112] Вернуться к основной статье