Спосіб визначення межі міцності кераміки на згин

Спосіб випробовування межі міцності кераміки на згин, що включає прикладання до зразка, виконаного у вигляді прямокутної призми і розміщеного на двох опорах, двох однакових зусиль - чистий згин або одного зусилля - зосереджений згин, який відрізняється тим, що в середній частині зразка перпендикулярно до його широкої грані як концентратор напружень виконують гострий надріз глибиною 0,5 мм з кутом при вершині 45°, при цьому навантаження до зразка прикладають з протилеж ної сторони надрізу, а вплив надрізу на межу міцності кераміки оцінюють коефіцієнтом концентрації напружень К зг , який розраховують відношенням величин межі міцності кераміки на згин надрізаного зразка нд до межі міцності гладкого зразка гл Корисна модель відноситься до механічних випробувань матеріалів, та може бути використана для визначення межі міцності кераміки на згин. Відомий спосіб, згідно якого до зразка, вільно розміщеного на двох опорах, прикладають два однакові (чистий згин), або одне зусилля (зосереджений згин) та визначають величину сили, що спричинила його руйнування [Кераміка. Метод визначення міцності під час згинання. Method of determination of flexural strength. ДСТУ 3716-98]. Мікрогеометрія готових виробів із кераміки може мати внутрішні і зовнішні дефекти, отримані під час їх виготовлення та експлуатації (пори, включення, риски), які є концентраторами напружень і зменшують конструктивну міцність матеріалу. В окремих випадках це спричиняє руйнування кераміки при навантаженнях значно менших ніж розрахункові отримані при випробуваннях на гладких зразках. В зв'язку з цим є доцільним, з метою розширення інформативності відомого способу, випробування зразків на згин здійснювати в умовах наближених до експлуатаційних для готових виробів. Корисною моделлю ставиться завдання розробки способу, який забезпечить створення жорст ких умов визначення межі міцності кераміки на згин за рахунок виконання у поперечному перерізі зразка концентратора напружень у вигляді гострого надрізу. Поставлене корисною моделлю завдання у способі визначення межі міцності кераміки на згин, що включає прикладання до зразка, виконаного у вигляді прямокутної призми і розміщеного на двох опорах, двох однакових зусиль (чистий згин), або одного зусилля (зосереджений згин), згідно корисної моделі в середній частині зразка перпендикулярно до його широкої грані, як концентратор напружень виконують гострий надріз глибиною 0,5мм з кутом при вершині 45°, при цьому навантаження до зразка прикладають з протилежної сторони надрізу, а вплив надрізу на межу міцності кераміки на згин оцінюють коефіцієнтом концентрації напружень Кзг, який розраховують відношенням величини межі міцності кераміки на згин надрізаного зразка нд до межі міцності гладкого зразка гл при однаковому поперечному перерізі нетто за формулою: при однаковому поперечному перерізі нетто за формулою: нд Кзг де , гл нд - межа міцності на згин зразка з надрізом, К зг нд гл (19) UA (11) 49308 (13) U Н/мм2; гл - межа міцності на згин гладкого зразка, Н/мм2. 3 де нд ~ межа міцності на згин зразка з надрізом, Н/мм2; гл - межа міцності на згин гладкого зразка, Н/мм2. На Фіг.1 представлена схема випробування зразка на чистий згин; на Фіг.2 - вид схема випробування зразка на зосереджений згин; на Фіг.3 розміри надрізу. Для реалізації поставленого корисною моделлю завдання виготовляють зразки прямокутного перерізу таких же розмірів по ширині І довжині як і для варіантів А, Б і В згідно ДСТУ 3716-98, але товщиною більшою на 0,5мм з розрахунку після виконання надрізу отримання розміру поперечного перерізу нетто рівного розміру поперечного перерізу гладкого зразка. Гострий надріз глибиною 0,5мм з кутом при вершині 45° виконують у середній частині поперечного перерізу зразка перпендикулярно до грані, яка є його шириною. Визначення межі міцності кераміки на згин здійснюють наступним чином. Зразок 1 симетрично розміщують на опорах 2 надрізом донизу і прикладають статичне зусилля Р до двох навантажувальних роликів 3 (чистий згин), або до одного ролика 3 (зосереджений згин) із швидкістю 0,25, Комп’ютерна верстка О. Рябко 49308 4 0,5 і 1,0мм/хв згідно з варіантами розмірів зразків А, Б і В. Границю міцності кераміки на згин розраховують за формулами: а) при чистому згині зразків з надрізом 3 Рмах l0 , Н / мм2 , нд 2 4 в h0 б) при зосередженому згині зразків з надрізом 3 Рмах l0 , Н / мм2 . нд 2 2 в h0 де Рмах - максимальне зусилля у момент руйнування зразка, Н; l0 - робоча довжина зразка, мм; в - ширина зразка, мм; h0 - робоча товщина зразка у місці надрізу, мм. Одночасно визначають межу міцності кераміки на згин на гладких зразках з розмірами в поперечному перерізі рівними розмірам зразків нетто з надрізом. Чутливість кераміки до надрізу визначають коефіцієнтом концентрації напружень Кзг згідно формули: К зг Підписне нд . гл Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601