RU2544299C2 - Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение - Google Patents
Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544299C2 RU2544299C2 RU2013134589/28A RU2013134589A RU2544299C2 RU 2544299 C2 RU2544299 C2 RU 2544299C2 RU 2013134589/28 A RU2013134589/28 A RU 2013134589/28A RU 2013134589 A RU2013134589 A RU 2013134589A RU 2544299 C2 RU2544299 C2 RU 2544299C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- deformation
- test
- tensile
- diagram
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания строительных материалов на прочность, и может быть использовано при определении прочностных характеристик строительных материалов с получением нисходящей ветви диаграммы растяжения. Сущность: осуществляют деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение полной диаграммы растяжения. Испытываемый образец растягивают, перераспределяя действующее на него усилие между упругими элементами, взаимодействующими с рычагом, замеряют деформации в упругих элементах компенсатора и нагружающего устройства, по которым определяют фактическое усилие, действующее на образец в процессе испытания. Технический результат: упрощение, повышение точности и информативности испытания. 1 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания строительных материалов на прочность, и может быть использовано при определении прочностных характеристик строительных материалов с получением нисходящей ветви диаграммы растяжения.
Известен способ испытания на растяжение плоского образца строительного материала, включающий закрепление образца в захватах испытательной машины и растяжение его путем приложения возрастающих усилий, причем на образце с двух сторон закрепляют накладки, отградуированные в упругой области, регистрируют диаграмму растяжения образца с накладками, а диаграмму растяжения образца получают из зарегистрированной с учетом упругих свойств накладок. Способ позволяет получить нисходящую ветвь нагружения [1].
Недостатком этого способа является возможность испытания на растяжение только малопрочных хрупких материалов. Кроме того, необходимость тарировки стальных накладок и многоразовое использование вводит дополнительные погрешности в результате испытаний и усложняет их.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ испытания образцов материала на растяжение, осуществляемый путем деформирования образца равными ступенями деформации с изменением соответствующих им величин растягивающих нагрузок. После достижения величины нагрузки, соответствующей пределу прочности материала, нагрузку на образец снижают до достижения предыдущей ступени деформации. После этого догружают образец, деформируя его на предыдущую и следующие ступени. Порядок деформирования образца повторяют, вплоть до его разрыва. Способ обеспечивает получение нисходящей ветви нагрузка-деформация для всех видов материалов [2].
Недостатком этого способа является прерывистость прикладываемой нагрузки, что влияет на точность построения диаграммы нагрузка-деформация. Кроме того, для построения диаграммы в данном способе осуществляется ручная регулировка фиксирующих винтов на каждой стадии нагружения, что усложняет процесс испытания, а также уменьшает информативность получаемых в ходе испытаний данных, - диаграмма нагрузка-деформация имеет кусочно-линейный вид. В данном способе повышение точности построения диаграммы (уменьшение шага перемещений фиксирующего винта) приводит к повышению времени испытания и усложнению процесса испытания.
Технический результат изобретения - упрощение, повышение точности и информативности испытания.
Технический результат достигается тем, что способ испытания образцов строительных материалов включает деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение диаграммы растяжения. Испытание образца осуществляют с помощью нагружающего устройства, в котором усилие определяется по величине деформирования упругого элемента. Для построения ниспадающей ветви диаграммы нагрузка-деформация используется компенсатор, также представляющий собой упругий элемент, с помощью которого перераспределяется нагрузка между образцом и нагружающим устройством.
На фиг.1 дана схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - диаграмма растяжения образца, на фиг.3 - схема нагрузок, действующих на рычаг 4.
Устройство для испытания образца 1 содержит захваты 2 для образца, закрепленные к станине 3 и рычагу 4, который через стойку 5 также соединен со станиной 3.
Для нагружения образца 1 к станине 3 прикреплено устройство, состоящее из стойки 6, упругого элемента 7 и винта 8.
Для получения нисходящей ветви диаграммы к станине 3 прикреплено устройство, состоящей из стойки 9 и упругого элемента - компенсатора 10.
Способ осуществляется следующим образом.
Испытуемый образец 1 материала зажимают в захватах 2.
Затем деформируют образец на заданную величину деформации путем приложения через захваты 2 растягивающих усилий, для чего нагружают упругий элемент 7, действующий на рычаг 4, путем перемещения винта 8. При этом часть нагрузки приходится на компенсатор 10, который в процессе всего испытания находится в сжатом состоянии.
В процессе испытания нагрузка, действующая на образец, определяется по формуле
где P - приложенная нагрузка, равная P=c1Δ1 (c1 - жесткость упругого элемента 7, определяемая предварительной тарировкой, Δ1 - деформация упругого элемента 7, замеряемая в процессе нагружения); K - усилие в компенсаторе, равное K=c2Δ2 (c2 - жесткость упругого элемента 10, определяемая предварительной тарировкой, Δ2 - деформация упругого элемента 10, замеряемая в процессе нагружения); a, b - расстояния от стойки 5 до образца 1 и стойки 9 соответственно.
Пример
Испытанию на растяжение подвергали образцы прямоугольной формы длиной 16 см, высотой 4 см и шириной 4 см, изготовленные из мелкозернистого бетона В20 с соотношением В/Ц=0,741, Ц/П=1:3,789.
Расстояние от образца до стойки 5 a=0,2 м=200 мм, от стойки 5 до стойки 9 b=0,2 м=200 мм, длина рычага 4 l=0,8 м=800 мм. Жесткость упругого элемента 7 c1=12500 H/мм, а жесткость упругого элемента 10 c2=12500 H/мм. Элементы передачи усилий выполнены из Ст.3.
Полная деформация образца составила Δ=0,02 мм.
В момент, когда нагрузка, растягивающая образец, максимальна (2 кН), деформация образца равна Δ/2=0,01 мм. В этот момент приложенная нагрузка равна P=c1Δ1=12500 H/мм·0,057 мм=712,5 H, а усилие в компенсаторе K=c2Δ2=12500 H/мм·0,01 мм=125 H.
В момент разрушения образца нагрузка, действующая на образец, близка к 0. При этом приложенная нагрузка равна P=c1Δ1=12500 H/мм·0,007 мм=87,5 H, а усилие в компенсаторе K=c2Δ2=12500 H/мм·0,02 мм=250 H.
Соответственно рассчитываются усилия в упругих элементах 7, 10 на других стадиях нагружения.
Наглядно распределение усилий между образцом (N), упругим элементом 7 (P) и упругим элементом 10 (K) показано в таблице 1.
Таблица 1 | ||||
Δ, мм | N, H | P, H | K, H | |
в точке n0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
в точке n1 | 0,001 | 500 | 170,83 | 12,5 |
в точке n2 | 0,003 | 1000 | 345,83 | 37,5 |
в точке n3 | 0,006 | 1500 | 525 | 75 |
в момент, когда нагрузка, растягивающая образец, максимальна (в точке n4) | 0,01 | 2000 | 712,5 | 125 |
в точке n5 | 0,014 | 1500 | 558,33 | 175 |
в точке n6 | 0,017 | 1000 | 404,17 | 212,5 |
в точке n7 | 0,019 | 500 | 245,83 | 237,5 |
в момент разрушения образца (в точке n8) | 0,02 | 0 | 87,5 | 250 |
Из таблицы 1 видно, что за счет применения упругого элемента 10, перераспределяющего нагрузку между образцом и нагружающим устройством, достигнут технический результат: повышение информативности измерения, заключающееся в построении нисходящей ветви диаграммы растяжения; повышение точности, заключающееся в том, что значение деформации образца можно измерить при любом усилии, т.е. получить любую точку диаграммы. Упрощение способа испытания заключается в самостоятельном перераспределении нагрузки между упругими элементами нагружающего устройства и компенсатора.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1635049, кл. G01N 3/08, 1988.
2. Патент РФ №2001383, кл. G01N 3/08, 1992.
Claims (1)
- Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение, включающий деформирование образца путем приложения к нему растягивающих нагрузок, измерение деформаций и нагрузок и построение полной диаграммы растяжения, отличающийся тем, что испытываемый образец растягивают, перераспределяя действующее на него усилие между упругими элементами, взаимодействующими с рычагом, замеряют деформации в упругих элементах компенсатора и нагружающего устройства, по которым определяют фактическое усилие, действующее на образец в процессе испытания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134589/28A RU2544299C2 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134589/28A RU2544299C2 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013134589A RU2013134589A (ru) | 2015-01-27 |
RU2544299C2 true RU2544299C2 (ru) | 2015-03-20 |
Family
ID=53281267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013134589/28A RU2544299C2 (ru) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544299C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214817U1 (ru) * | 2022-05-17 | 2022-11-15 | Соколов Иван Юрьевич | Устройство для испытания образца материала на растяжение |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU82275A1 (ru) * | 1949-05-19 | 1949-11-30 | В.И. Берков | Машина дл определени релаксации раст гиваемого образца материала |
RU2001383C1 (ru) * | 1992-09-21 | 1993-10-15 | Иосиф Генрихович Ладыженский | Способ испытани образцов строительных материалов на раст жение |
UA68005C2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-09-15 | Volodymyr Andriiovych Kulikov | Device for extending measurement range of a tensile-testing machine |
EP2078948B1 (en) * | 2008-10-25 | 2009-12-30 | Vysoke uceni technicke v Brne Fakulta stavebni Ustav pozemniho stavitelstvi | Material deformation testing stand for the long-term monitoring of deformation characteristics under constant pressure |
-
2013
- 2013-07-23 RU RU2013134589/28A patent/RU2544299C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU82275A1 (ru) * | 1949-05-19 | 1949-11-30 | В.И. Берков | Машина дл определени релаксации раст гиваемого образца материала |
RU2001383C1 (ru) * | 1992-09-21 | 1993-10-15 | Иосиф Генрихович Ладыженский | Способ испытани образцов строительных материалов на раст жение |
UA68005C2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-09-15 | Volodymyr Andriiovych Kulikov | Device for extending measurement range of a tensile-testing machine |
EP2078948B1 (en) * | 2008-10-25 | 2009-12-30 | Vysoke uceni technicke v Brne Fakulta stavebni Ustav pozemniho stavitelstvi | Material deformation testing stand for the long-term monitoring of deformation characteristics under constant pressure |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214817U1 (ru) * | 2022-05-17 | 2022-11-15 | Соколов Иван Юрьевич | Устройство для испытания образца материала на растяжение |
RU214817U9 (ru) * | 2022-05-17 | 2022-12-16 | Соколов Иван Юрьевич | Устройство для испытания образца материала на растяжение |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013134589A (ru) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105954103B (zh) | 路面材料拉伸、压缩、弯拉回弹模量同步测试装置及方法 | |
CN101923024B (zh) | 一种确定带裂钢筋混凝土梁弹性模量及抗弯刚度的方法 | |
Le Roy et al. | Long term basic creep behavior of high performance concrete: data and modelling | |
CN108375438B (zh) | 一种xrd残余应力测量参数标定装置和方法 | |
CN104269088A (zh) | 一种力学实验装置及应用所述的实验装置进行实验的方法 | |
CN206038427U (zh) | 路面材料拉伸、压缩、弯拉回弹模量同步测试装置 | |
CN109060555A (zh) | 一种基于四点弯曲加载的混凝土徐变测试装置与分析方法 | |
CN104880369A (zh) | 一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验方法 | |
CN108548720B (zh) | I型裂纹弹塑性理论公式获取延性材料j阻力曲线的方法 | |
CN104931352A (zh) | 一种混凝土泊松比的测试方法 | |
CN106908336A (zh) | 基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法 | |
RU2483214C1 (ru) | Способ определения удельной поверхностной энергии разрушения твердых тел | |
RU2349894C1 (ru) | Устройство для испытания плоских образцов на релаксацию напряжения при изгибе | |
CN105806210A (zh) | 高分辨率应变测试方法 | |
RU2544299C2 (ru) | Способ испытания образцов строительных материалов на растяжение | |
RU152733U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на изгиб при статическом нагружении | |
RU148401U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов с фиксированной степенью горизонтального обжатия на статический изгиб | |
CN109632491A (zh) | 一种用于测试试件抗拉强度的装置及其使用方法 | |
Sivakumar et al. | Toughness characterization of steel fibre reinforced concrete–A review on various international standards | |
RU2545781C1 (ru) | Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона | |
CN107389452B (zh) | 一种测试异质界面层裂的拉伸装置及层裂测试方法与应用 | |
Denavit et al. | Advanced analysis and seismic design of concrete-filled steel tube structures | |
CN109187184B (zh) | 一种土压力测试演示***及方法 | |
CN202710409U (zh) | 变空间钢筋握裹力抗拔仪 | |
RU100255U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на поперечный изгиб при статическом нагружении |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150724 |