Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




19.12.2018


18.12.2018


14.12.2018


14.12.2018


14.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


06.12.2018





Яндекс.Метрика
         » » Определение трещиностойкости и реологических свойств металлов

Определение трещиностойкости и реологических свойств металлов

28.11.2015

Испытание на трещиностойкость. Энергетической характеристикой трещиностойкости является энергия разрушения по площади под полной диаграммой деформирования. Начальный линейный участок диаграммы соответствует упругому деформированию. Вблизи максимальной нагрузки Fu появляется нелинейность диаграммы, соответствующая образованию микротрещин. После страгивания трещины при нагрузке отмечается нисходящая ветвь, соответствующая устойчивому росту трещины.
Для получения полной диаграммы деформирования между плитами пресса, домкратом и конструкцией помещают упругие элементы. Применение в шарнирно-подвижной опоре качающейся призмы позволяет исключить горизонтальный распор. С помощью тензометрических динамом, прогибомеров, датчиков смещения, координатных самописцев получают данные, позволяющие построить графики «нагрузка-прогиб», «нагрузка-раскрытие трещины», «раскрытие трещины-прогиб». Сопротивление устойчивому росту трещины оценивают по энергетической характеристике GR, равной приращению энергии dWa, затраченной на увеличение поверхности трещины
Определение трещиностойкости и реологических свойств металлов

где b, h - ширина и высота образца; dλ - глубина надреза.
Ширину раскрытия трещин можно измерить: штангенциркулем с ценой деления 0,05 и 0,1 мм; лупой с ценой деления 0,1 мм; трафаретом с интервалом измерения 0,1...1 мм. Трещины классифицируют на волосяные - 0,1мм и менее, мелкие - 0,2...0,3 мм, развитые -0,3...0,5 мм, большие - 0,5...1,5 мм и выше. По развитию во времени трещины подразделяют на стабилизировавшиеся и нестабилизировавшиеся, пульсирующие. По расположению в конструкции трещины бывают односторонние, сквозные, одиночные, групповые, сетчатые, вертикальные, горизонтальные, наклонные. По причине возникновения трещины могут быть силовые, коррозионные, температурные, осадочные.
Момент трещинообразования и развития трещин определяют более точными методами: тензометрами, лаковых токопроводящих полос, акустической эмиссии, фотоупругих хрупких покрытий.
Тензорезисторы непрерывной цепью наклеивают на исследуемый участок. Образование трещины отмечается резким увеличением сопротивления.
Метод лаковых токопроводящих полос заключается в нанесении на поверхность конструкции полосы длиной до 30 см лака - водной эмульсии порошкового серебра и смолы. Отвердевший лак обладает электропроводностью. На концы лаковых полос подают электрический ток I=10А и U=100 5, выделяющееся тепло передаётся на бетон. В месте возникновения трещины отбор тепла резко сокращается. Лаковая полоса разогревается и перегорает. Сопротивление цепи при этом возрастает. При повышении напряжения добиваются появления искр в месте появления трещин с раскрытием до 0,001 мм.
В методе акустической эмиссии на поверхности конструкции по треугольной сетке устанавливают пьезодатчики. Сигнал акустической эмиссии от трещины поступает на ближайшие датчики и от них в блок логического преобразователя. ЭВМ вычисляет координаты трещины и выдаёт их на графопостроитель.
Исследование бетонов, армированных волокнами. Волокна распределяют по всему поперечному сечению. Они коротко и близко расположены друг к другу. В практике могут быть применены волокна из полипропилена, нейлона, полиэфира, полиэтилена, арамида, углерода. Волоконное армирование может эффективно управлять трещи-нообразованием, снижать растрескивание во время усадки и высыхания, увеличивать эластичность и несущую способность, снижать проницаемость бетона. Армирование стеклопластиком позволяет получить экономичную конструкцию, облегчить вес бетона, но при этом возможна щелочная реакция между стекловолокном и цементным раствором, приводящая к снижению прочности. Использование щёлочестойких стекловолокон позволяет несколько снизить этот эффект, но обнаружено повышение хрупкости. Один из путей решения проблемы - применение низкощелочного цемента, который не выделяет гидроокиси кальция во время старения. В настоящее время проведены интенсивные исследования по получению армированного бетона заданной прочности и долговечности.
Армирование стальными волокнами начато в 1950 г. с целью увеличения прочности (статической, динамической, на разрыв и изгиб), повышению трещиностойкойсти, снижению количества усадочных швов. Применяют в объёме 0,5...2% для покрытий аэродромов, автодорог, полов промышленных зданий.
Испытания на длительную прочность. Длительной прочностью называют свойство материала противостоять разрушению при действии длительной нагрузки. Характеристиками длительной прочности являются напряжение, время до разрушения и пластичность (относительные удлинения и сужения образца). Пределом длительной прочности называют напряжение, вызывающее разрушение материала за определённое время испытания при постоянной температуре. В качестве контрольной характеристики принимают также время до разрушения при заданном напряжении. По ГОСТ 10145-81 предел длительной прочности определяют при продолжительности испытаний 50, 100, 500, 1000, 3000, 5000, 10 000 ч. Кроме предела длительной прочности определяют время до разрушения при заданном напряжении, относительное удлинение и сужение после разрыва. При испытании при заданной температуре образец помещают в печь и нагревают в течение 8 ч и более. Для измерения температуры на концах рабочей части образца устанавливают не менее двух термопар. После нагрева образца плавно прикладывают нагрузку. После разрушения образца определяют относительные удлинения и сужения.
Испытания на ползучесть. Ползучесть - нарастание деформаций материала во времени под действием постоянных величин нагрузок и температур. В результате опытов определяют предел ползучести - напряжение, при котором скорость или деформация ползучести за определённый промежуток времени не превышает заданного значения. Графики испытаний представляют в виде кривых в координатах «относительное удлинение (пластическая деформация ползучести)-время». Напряжения вычисляют по начальной площади поперечного сечения. Образец устанавливают в захваты испытательной машины, помещают в печь, нагревают до заданной температуры в течение не менее 8 ч. После нагрева прикладывают нагрузку и регистрируют удлинение образца. По окончании испытания образец разрушают и определяют остаточное удлинение.