RU2087905C1 - Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца - Google Patents
Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087905C1 RU2087905C1 RU93018170A RU93018170A RU2087905C1 RU 2087905 C1 RU2087905 C1 RU 2087905C1 RU 93018170 A RU93018170 A RU 93018170A RU 93018170 A RU93018170 A RU 93018170A RU 2087905 C1 RU2087905 C1 RU 2087905C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrical resistance
- elementary
- sample
- fiber
- breaking load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Использование: в измерительной технике, в частности при неразрушающем контроле твердых материалов. Сущность изобретения: для определения прочности образца в виде углеродной нити, состоящей из элементарных углеродных нитей одинаковой длины, измеряют электрическое сопротивление углеродной нити и разрывную нагрузку элементарного волокна. Разрывную нагрузку углеродной нити определяют из соотношения P=Pi • Ri/R, где Pi - разрывная нагрузка элементарного волокна, R - электрическое сопротивление углеродной нити, Ri - электрическое сопротивление элементарного волокна. 2 ил.
Description
Изобретение относится к испытательной технике, а именно к методам определения механических свойств материалов.
Целью изобретения является уменьшение трудоемкости определения разрывной нагрузки углеродной нити. Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца, отличающийся тем, что для образца в виде углеродной нити фиксированной длины, состоящей из элементарных углеродных нитей соответствующей длины, измеряют электрическое сопротивление, разрывную нагрузку элементарного волокна, может найти широкое применение в ходе технологического процесса формирования углепластика.
Известен способ ультразвукового контроля по А.С. N 1682904, кл. G 01N 29/20, выданному Б. Ф.Борисову, А.И.Недбаю, который заключается в том, что возбуждают импульс ультразвуковых колебаний в плоскопараллельном образце, соединенном с обеспечением акустического контакта по крайней мере с одним звукопроводом, принимают эхо-импульсы из образца и измеряют их характеристики, по которым проводят контроль. С целью повышения точности контроля перед возбуждением в образце ультразвуковых колебаний присоединяют к контактным поверхностям образца слой контактного материала заданной толщины. При проведении ультразвукового контроля по величине эхо-импульсов толщину слоя устанавливают из соотношения
d=1/2αl•n•D •n/2lΔαo,
где D1 коэффициент прохождения ультразвуковой волны через границу образец контактный слой;
Δαo абсолютная величина требуемой погрешности определения затухания ультразвука в контролируемом образце;
α величина затухания ультразвуковых колебаний в материале контактного слоя;
l длина образца;
n=1,2 количество контактных слоев.
d=1/2αl•n•D
где D1 коэффициент прохождения ультразвуковой волны через границу образец контактный слой;
Δαo абсолютная величина требуемой погрешности определения затухания ультразвука в контролируемом образце;
α величина затухания ультразвуковых колебаний в материале контактного слоя;
l длина образца;
n=1,2 количество контактных слоев.
При проведении ультразвукового контроля по временным интервалам между эхо-импульсами толщину слоя устанавливают из соотношения
d=1/2αl•n•R2D1U•n/R1•W•L•S1,
где R1 и D1 коэффициенты отражения и прохождения ультразвуковых волн на границе образец контактный слой;
R2 коэффициент отражения ультразвуковых волн на границе контактный слой звукопровод;
α величина затухания ультразвуковых волн в материале контактного слоя;
S1 относительная величина требуемой точности определения скорости распространения ультразвуковых колебаний;
L и U длина образца и скорость ультразвука в нем соответственно;
n=1,2 количество контактных слоев в акустической ячейке;
W частота ультразвукового контроля.
d=1/2αl•n•R2D1U•n/R1•W•L•S1,
где R1 и D1 коэффициенты отражения и прохождения ультразвуковых волн на границе образец контактный слой;
R2 коэффициент отражения ультразвуковых волн на границе контактный слой звукопровод;
α величина затухания ультразвуковых волн в материале контактного слоя;
S1 относительная величина требуемой точности определения скорости распространения ультразвуковых колебаний;
L и U длина образца и скорость ультразвука в нем соответственно;
n=1,2 количество контактных слоев в акустической ячейке;
W частота ультразвукового контроля.
Материал слоя выбирают удовлетворяющим условию
(Zo-Ze)/(Zo+Ze)=A,
где Zo табличное значение волнового сопротивления материала образца;
Ze табличное значение волнового сопротивления материала контактного слоя: при использовании двух звукопроводов; при использовании одного звукопровода.
(Zo-Ze)/(Zo+Ze)=A,
где Zo табличное значение волнового сопротивления материала образца;
Ze табличное значение волнового сопротивления материала контактного слоя: при использовании двух звукопроводов; при использовании одного звукопровода.
Недостатком способа является существенное влияние на принимаемый эхо-импульс переходного сопротивления контакта, которое соизмеримо с сопротивлением материала на ультразвуковой частоте. Это, в конечном счете, определяет низкую точность измерения. Другой существенный недостаток способа объясняется необходимостью проведения трудоемких испытаний, требующих значительных затрат времени. Это приводит к сужению области использования данного способа, поскольку он может быть применен только в лабораторных условиях.
Известен способ определения усилия текучести при испытании проволочного образца на растяжение по А.С. N 1779975, кл. G 01N 3/08, выданному Г.К.Субботину, А.В.Белову, А.Н.Латохину. Суть изобретения заключается в том, что в качестве критерия начальной пластической деформации принято изменение электрического сопротивления в локальной зоне рабочей части образца, вызванное пластическим течением, по сравнению с упруго-напряженной остальной зоной рабочей части образца. Локальное изменение электросопротивления улавливается путем включения рабочей части образца в роли четырех плеч в схему уравновешенного моста Уитстона, а усилие локальной текучести определяется в момент разбалансировки моста по нуль-индикатору.
Недостаток данного способа определения механической характеристики материала заключается в невозможности его применения к хрупким тонковолокнистым материалам, для которых неоднократное перемещение зажимов по образцу при нагружении в момент растяжения ведет к разрушению образца и не позволяет с нужной точностью определить необходимые характеристики. Данный недостаток не позволяет использовать этот способ в ходе технологического процесса формирования углепластиков прототип.
Предлагаемый способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца, отличается тем, что для образца в виде углеродной нити фиксированной длины, состоящей из элементарных углеродных нитей соответствующей длины, измеряют электрическое сопротивление, разрывную нагрузку элементарного волокна, а разрывную нагрузку углеродной нити определяют из соотношения
P Pi • Ri/R,
где Pi разрывная нагрузка элементарного волокна,
R электрическое сопротивление углеродной нити,
Ri электрическое сопротивление элементарного волокна.
P Pi • Ri/R,
где Pi разрывная нагрузка элементарного волокна,
R электрическое сопротивление углеродной нити,
Ri электрическое сопротивление элементарного волокна.
Несмотря на исторически-традиционное применение и использование метода сопротивления при контроле различных параметров, введенные причинно-следственные связи между разрывной нагрузкой нити и электрическим сопротивлением волокна приводят к новому положительному эффекту снижению трудоемкости определения разрывной нагрузки углеродной нити и одновременному сокращению времени измерения при автоматизации технологического процесса формования углепластика и соответствует критерию "новизна".
Предложенный способ отличается низкой трудоемкостью определения разрушающей нагрузки углеродной нити и малым временем измерения при автоматизации технологического процесса формования углепластика.
Предложенный способ определения прочности материала поясняется фиг. 1 и 2, на которых 1 прорезь, 2 линия сгиба, 3 элементарное волокно, 4 - клей, 5 бумажная рамка, 6 захваты, 7 рычаг аналитических весов, 8 - нагружающее устройство, 9 набор грузов, 10 фиксатор грузов.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.
Электрическое сопротивление элементарного волокна 3 Ri определяется с помощью стандартных приборов на фиксированной длине l. Для измерения Ri элементарное волокно 3 вклеивается в бумажную рамку 5. Затем определяется разрывная нагрузка Pi или по паспортным данным, или экспериментальным методом на разрывной машине, или на установке для определения физико-механических характеристик элементарного углеродного волокна 3.
В последнем случае рамка 5 с вклеенным образцом 3 закрепляется в захватах 6 установки и разрезается. С помощью нагружающего устройства 8, состоящего из набора грузов 9 и фиксаторов грузов 10, элементарное волокно нагружается до разрушения. По данным испытаний определяется средняя величина разрушающей нагрузки волокна Pi. В дальнейшем измеряется электрическое сопротивление углеродной нити R, состоящей из n целых элементарных волокон, на фиксированной длине l стандартными методами.
Разрывная нагрузка P углеродной нити по разрывной нагрузке элементарного волокна Pi определяется из соотношения
P Pi • Ri/R.
P Pi • Ri/R.
Claims (1)
- Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца, отличающийся тем, что для образца в виде углеродной нити фиксированной длины, состоящей из элементарных углеродных нитей соответствующей длины, измеряют электрическое сопротивление, разрывную нагрузку элементарного волокна, а разрывную нагрузку углеродной нити определяют из соотношения
P Pi • Ri/R,
где Pi разрывная нагрузка элементарного волокна;
R электрическое сопротивление углеродной нити;
Ri электрическое сопротивление элементарного волокна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018170A RU2087905C1 (ru) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018170A RU2087905C1 (ru) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93018170A RU93018170A (ru) | 1995-12-20 |
RU2087905C1 true RU2087905C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20139938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93018170A RU2087905C1 (ru) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087905C1 (ru) |
-
1993
- 1993-04-09 RU RU93018170A patent/RU2087905C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 298880, кл. G 01 N 27/04, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР N 1779975, кл. G 01 N 3/08, 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Beard et al. | Ultrasonic guided waves for inspection of grouted tendons and bolts | |
Komlos et al. | Ultrasonic pulse velocity test of concrete properties as specified in various standards | |
Chen et al. | Measurement of tensile forces in a seven-wire prestressing strand using stress waves | |
Chen et al. | Application of Wigner-Ville transform to evaluate tensile forces in seven-wire prestressing strands | |
Vary | Acousto-ultrasonics: An update | |
US5714688A (en) | EMAT measurement of ductile cast iron nodularity | |
Suaris et al. | Detection of crack growth in concrete from ultrasonic intensity measurements | |
EP0057521B1 (en) | Determination of plastic anisotropy in sheet material | |
US4750368A (en) | Bond strength measurement of composite panel products | |
US4794545A (en) | Nondestructive measurement of fractions of phases in mixtures and composite materials | |
RU2087905C1 (ru) | Способ определения прочности материала, включающий измерение электрического сопротивления образца | |
JP3547603B2 (ja) | 複合材料部品の経時劣化を評価するための非破壊法 | |
JP2614152B2 (ja) | セメント構造物の超音波による強度試験方法 | |
US4897796A (en) | Nondestructive measurement of fractions of phases in mixtures and composite materials | |
Komlos et al. | Comparison of five standards on ultrasonic pulse velocity testing of concrete | |
US6575036B1 (en) | Method for in-situ nondestructive measurement of Young's modulus of plate structures | |
RU2146818C1 (ru) | Способ определения характеристик напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов | |
Van Otterloo et al. | How isotropic are quasi-isotropic laminates | |
Kawabe et al. | Micromechanism of a deformation process before crazing in a polymer during tensile testing | |
US5193395A (en) | Method and apparatus for determination of material residual stress | |
US5095442A (en) | Nondestructive measurement of fractions of phases in mixtures and composite materials | |
Popovics et al. | Comparison of DIN/ISO 8047 (Entwurf) to several standards on determination of ultrasonic pulse velocity in concrete | |
Khuri-Yakub et al. | Surface Crack Characterization: Geometry and Stress Intensity Factor Measurements | |
Bajons et al. | Fracture Of Light Guiding Glass Rods Under Cyclic Loading Conditions | |
SU1682904A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол |