Испытания кольцевых образцов на растяжение и сжатие

⇐ ПредыдущаяСтр 54 из 82Следующая ⇒

Впоследние годы широко распространены методы испытаний композиционных материалов на образцах, имеющих форму кольца. Эти методы отличает сравнительная простота,

362

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИЙ достаточно высокая воспроизводимость и надежность получаемых результатов.

Растяжение кольцевых образцов можно осуществлять жесткими полудисками, эластичным кольцом, гидростатическим давлением (рис. 5.10).

Рис. 5.10.Схемы нагружения кольцевых образцов при испытаниях на растяжение: а — жесткими полудисками; б — эластичным кольцом; в — гидростатическим давлением

Метод растяжения полудисками используют для определения прочности и модуля упругости в окружном направлении и прочности при сдвиге. ГОСТ 25603—82 предусматривает испытания колец с внутренним диаметром 150,1 ±0,1 мм, толщиной 2 ±0,1 мм, шириной для однонаправленных материалов

8 ±0,1 мм.

При определении прочности образец с заданной скоростью нагружают до разрушения, фиксируют разрушающую нагрузку и определяют разрушающее напряжение:

ρ_p = P_pK_изг/2Bh

где Р_р — разрушающая нагрузка; В — ширина кольцевого образца; h — толщина кольцевого образца; K_изг— коэффициент, учитывающий влияние изгибающих напряжений при растяжении.

Прочность кольцевого образца, определяемая в зависимости от толщины образца и типа применяемого КМ, несколько занижена, так как при растяжении около разъемов полудисков образуется зазор, и на этом участке образец изгибается, что

363

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИЙ

5.5. Определение механических свойств композитов

приводит к его преждевременному разрушению. С целью получения достоверных значений прочности вводят коэффициент K_изг= 1,01...1,05, зависящий от относительной толщины образца.

Модуль упругости при испытании кольцевых образцов рассчитывают, используя следующую формулу:

E⁺₁= ∆PπD/2Bh∙2∆U

где D — средний диаметр образца; ∆U — изменение расстояния между полудисками при увеличении нагрузки на ∆Р.

Кроме того, модуль упругости можно определить через относительную деформацию образца, измеренную непосредственно в процессе испытания:

E⁺₁= P/2Bh∙ε

где Р— приложенная нагрузка; ε — относительная деформация. Относительную деформацию в этом случае определяют c помощью тензодатчиков, наклеенных на поверхность образца. Чтобы исключить влияние эффектов, связанных с изгибом кольца в месте разъема жестких полудисков, используют методы создания равномерного давления на кольцевой образец. К ним, например, относятся методы нагружения эластичным кольцом, когда давление на образец создается сжатием резинового кольца в замкнутом пространстве, или гидростатически, когда давление создается упругим вкладышем — подушкой, в которую подается давление. Недостатки этих методов: необходимость специального оборудования и тщательной обработки внутренней поверхности испытуемого образца.

Сжатие кольцевых образцов осуществляют наружным давлением, которое создают жесткими полудисками, эластичным кольцом, гидростатическим давлением, металлической лентой (рис. 5.11).

При испытаниях кольцевых образцов на сжатие прочность и модуль упругости подсчитывают в соответствии с формулами, используемыми при обработке результатов испытаний кольцевого образца на растяжение.

364

Рис.5.11. Схема нагружения кольцевых образцов при испытаниях на сжатие: а — жесткими полудисками; б — эластичным кольцом; в — гидростатическим давлением; г — металлической лентой

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 1050; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 49 50 51 52 535455 56 57 58 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!