×
10.05.2018
218.016.4699

Результат интеллектуальной деятельности: Способ испытания конструкционного материала на пластичность

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации. Сущность: гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала. Технический результат: повышение точности испытания и снижение его трудоемкости. 1 ил.

Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов, в частности к способам испытания конструкционного материала на пластичность, и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ испытания конструкционного материала на пластичность, представленный в [1].

В данном способе гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в сменной щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала.

Недостатком известного технического решения являются низкая точность, обусловленная дискретностью установления минимального радиуса гиба, и высокая трудоемкость проведения испытаний, связанная с необходимостью проведения испытаний серии образцов и использования большого числа сменных щелевых матриц.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности испытания и снижение его трудоемкости.

Это достигается тем, что в способе, согласно изобретению, испытания вплоть до разрушения осуществляют на одном образце в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°.

На чертеже приведена схема испытания. Способ осуществляют следующим образом. Гладкий плоский образец 1 прямоугольной формы, изготовленный из исследуемого материала, устанавливают на зеркало универсальной щелевой матрицы 2 клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°. С целью уменьшения сил трения между образцом и матрицей размещают фторопластовую пленку толщиной 0,2 мм. К сменному пуансону полуцилиндрической формы прикладывают усилие Р пресса и производят изгиб образца. В ходе испытания пуансон проталкивает образец в сужающийся канал матрицы до разрушения. Начало разрушения и образование первой трещины фиксируют по спаду деформирующего усилия по шкале измерительного устройства испытательной машины. Вследствие стеснения деформации вдоль линии сгиба на рабочей части образца реализуется однородное плоское деформированное состояние.

Изгиб образца проводят, используя набор сменных пуансонов полуцилиндрической формы в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°. Последовательно уменьшая в ходе испытания радиус пуансона, устанавливают минимальный радиус гиба Rmin, при котором на наружной (растянутой) поверхности образца появляется первая видимая невооруженным глазом трещина. За минимальный радиус гиба принимают радиус последнего пуансона.

После испытания измеряют толщину t рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины и рассчитывают величину предельной пластичности εпр его материала по формуле

Реализация предлагаемого металлосберегающего способа позволит по сравнению с известным техническим решением повысить точность и достоверность определения пластичности конструкционного материала.

Пример конкретной реализации способа

Испытания образцов из алюминиево-литиевого сплава 1451 осуществляли на универсальной испытательной машине Р-20 с целью исследования анизотропии пластичности этого материала в плоскости листа. Для этого из листа толщиной 1,2 мм вырезали девять прямоугольных образцов размерами в плане 30×60 мм, три из которых были ориентированы меньшей стороной вдоль прокатки, три - поперек и три - под углом 45°. Изгиб образцов осуществляли в экспериментальном штампе, который свободно, без дополнительного крепления, устанавливали на неподвижной траверсе испытательной машины. Испытываемый образец размещали на матрице таким образом, чтобы его меньшая сторона была параллельна предполагаемой линии сгиба.

В результате проведения испытаний было установлено, что для исследованного сплава 1451 предельная пластичность существенно зависит от направления вырезки образцов. Максимальная величина предельной пластичности имела место в направлении прокатки и оказалась равной 0,21. Эта величина на 40% превысила предельную пластичность в направлении, перпендикулярном к направлению прокатки.

Таким образом, представленные экспериментальные данные позволяют сделать заключение о возможности реализации с достаточной степенью точности предлагаемого способа испытания конструкционного материала на пластичность.

Предлагаемый способ позволяет определять с высокой точностью и достоверностью характеристики механических свойств конструкционных материалов при испытании в условиях однородной плоской деформации. Этот способ может быть использован, в частности, для установления предельной пластичности конструкционных материалов при испытании в условиях плоской деформации, необходимой для построения диаграммы предельной формуемости материала, применяемой при проектировании технологических процессов обработки металлов давлением. Использование предлагаемого способа позволит определять необходимые характеристики механических свойств конструкционных материалов, применяемых в различных отраслях промышленности, путем проведения испытаний в механических лабораториях промышленных предприятий.

Источники информации

1. Патент RU 2555476, МПК кл. G01N 3/28, 10.07.2015, бюл №19.

Способ испытания конструкционного материала на пластичность, заключающийся в том, что гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала, отличающийся тем, что нагружение образца осуществляют в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°.
Способ испытания конструкционного материала на пластичность
Способ испытания конструкционного материала на пластичность
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 124 items.
24.07.2020
№220.018.364a

Несимметричный балансирный привод ведущих колес наземных транспортно-технологических машин

Изобретение относится к бортовому приводу колес наземных транспортно-технологических машин. Несимметричный балансирный привод ведущих колес содержит центральный ведущий привод, промежуточные приводы и приводы ведущих колес. Центральный ведущий привод взаимодействует через промежуточные приводы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727224
Дата охранного документа: 21.07.2020
06.08.2020
№220.018.3d63

Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3d-печати

Изобретение относится к строительным материалам, которые адаптированы к режимам строительной 3D-печати. Изобретение содержит двухфазную смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3D-печати. Двухфазная смесь содержит две фазы: твердую (фаза 1) - смесь из сухих компонентов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729085
Дата охранного документа: 04.08.2020
06.08.2020
№220.018.3d85

Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3d-печати

Изобретение относится к строительным материалам, адаптированным к режимам строительной 3D-печати. Изобретение содержит двухфазную смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3D-печати. Двухфазная смесь содержит две фазы: твердую (фаза 1) – смесь из сухих компонентов, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729086
Дата охранного документа: 04.08.2020
07.08.2020
№220.018.3dbf

Каток моторный трехвальцевый

Изобретение относится к дорожным машинам, а именно к машинам для уплотнения асфальтобетона, грунта и щебня. Технический результат, достигаемый предложенным катком моторным трехвальцевым, состоит в том, что устройство обеспечивает глубокое регулирование вертикальной нагрузки на вальцы катка (как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729215
Дата охранного документа: 05.08.2020
07.08.2020
№220.018.3dda

Двухфазная смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3d-печати

Изобретение относится к строительным материалам, которые адаптированы к режимам строительной 3D-печати. Изобретение содержит двухфазную смесь на основе цемента для композитов в технологии строительной 3D-печати. Двухфазная смесь содержит две фазы: твердую (фаза 1) - смесь из сухих компонентов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729220
Дата охранного документа: 05.08.2020
12.04.2023
№223.018.4349

Роторный вертикальный ветродвигатель

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроэлектрогенераторам с вертикальной осью. Роторный вертикальный ветродвигатель содержит основание, траверсы, ветроприемники и центральную стойку. Внешняя и внутренние поверхности ветроприемников снабжены гибкими пластинами треугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793502
Дата охранного документа: 04.04.2023
12.04.2023
№223.018.4444

Ножницы для резки проката

Изобретение относится к разделительным операциям обработки металлов давлением и может быть использовано при применении механических прессов и ножниц. Ножницы для резки проката содержат расположенные в станине верхний нож, кривошипно-шатунный механизм, шарнирно связанный со станиной и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002736946
Дата охранного документа: 23.11.2020
12.04.2023
№223.018.449a

Устройство для диффузионной сварки деталей из титана

Изобретение может быть использовано при соединении деталей из титана и его сплавов давлением с подогревом путем диффузионной сварки, преимущественно цилиндрических деталей с плоскими соединяемыми поверхностями. Устройство содержит герметичную сварочную камеру, нагреватель, рабочий стол и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002776243
Дата охранного документа: 15.07.2022
20.04.2023
№223.018.4ef6

Устройство для осадки длинномерного цилиндрического образца

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может применяться в машиностроении, авиастроении, судостроении и других отраслях промышленности. Устройство содержит основание, нагружающий и опорный захваты, поддерживающие секторы, обойму. Устройство дополнительно содержит крышку, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793291
Дата охранного документа: 31.03.2023
22.04.2023
№223.018.50f1

Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии. Ветроэнергетическая установка, содержащая вращающееся основание (1), башню (2), правую раму (8) и левую раму (11) с размещенными на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794289
Дата охранного документа: 14.04.2023
Showing 1-7 of 7 items.
10.09.2014
№216.012.f199

Способ испытания листовых материалов на растяжение

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях одноосного растяжения в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности. Сущность: образец прямоугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527671
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.12.2014
№216.013.1631

Способ измерения деформаций

Изобретение относится к области экспериментальных методов исследования механических напряжений и деформаций в деталях машин и элементах конструкций и может быть использовано для определения пластических деформаций изделия в машиностроении, авиастроении и других отраслях промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537105
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1719

Способ определения свойств деформирования

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к определению технологических параметров процессов, и может быть использовано при определении механических свойств листовых материалов. Плоский образец круглой формы нагружают эластичным пуансоном в круглой жесткой матрице в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537341
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.07.2015
№216.013.5c7c

Способ испытания образцов листового материала на растяжение

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях плоской деформации. Способ испытания конструкционного листовых материалов на растяжение заключается в том, что по всей противолежащей рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555217
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d7f

Способ испытания конструкционного материала на пластичность

Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации. Способ испытания конструкционного материала на пластичность заключается в том, что гладкий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555476
Дата охранного документа: 10.07.2015
25.08.2017
№217.015.d11a

Способ оценки штампуемости листового материала

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для оценки штампуемости листового металла. Листовую заготовку из испытуемого металла в форме пластины с предварительно нанесенной координатной сеткой устанавливают на матрицу, имеющую эллипсную в плане рабочую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621324
Дата охранного документа: 02.06.2017
29.05.2018
№218.016.57ce

Способ определения коэффициента трения материалов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для определения коэффициента трения при пластическом деформировании листовых материалов в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: образец в форме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654901
Дата охранного документа: 23.05.2018
+ добавить свой РИД