Испытание материалов тонколистовых элементов конструкций на поперечный сдвиг

Abstract

Кратко описана экспериментальная методика оценки энергии, затраченной на разрушение тонкой пластины с круговым контуром защемления при поперечном сдвиге, вызванном ударным нагружением тела с плоским торцом. Приведены результаты испытаний образцов двух металлических материалов (мягкая сталь толщиной δ = 1,0 мм и алюминиевый сплав Д16Т, δ = 0,75 мм) и ударостойкого композиционного материала РА6, δ = 2,0 мм. На основе анализа экспериментальных и расчетных данных напряженно-деформированного состояния материалов (в пределах кольцевой области между круговыми контурами защемления и поверхности нагружения) показана качественная связь энергоемкости разрушения с характеристиками динамической прочности и пластичности. Результаты испытаний позволяют сравнить различные материалы по энергоемкости их разрушения при ударном нагружении. Удельная работа деформирования при сдвиге полнее характеризует энергоемкость разрушения, чем определенная при прогибе, вызванном движением тела со сферической поверхностью, и применима в расширенном диапазоне скоростей ударного нагружения.

Коротко описано експериментальну методику оцінки энерги, затраченої на руйнування тонкої пластини з круговим контуром затиснення при поперечному зсуві, що викликаний ударним навантаженням тіла з плоским торцем. Наведено результати випробувань зразків двох металевих матеріалів (м’яка сталь товщиною δ = 1,0 мм і алюмінієвий сплав Д16Т, δ = 0,75 мм) та ударостійкого композиційного матеріалу РА6, δ = 2,0 мм. На основі аналізу експериментальних і розрахункових даних напружено- деформованого стану матеріалів (у межах кільцевої області між круговими контурами затиснення та поверхні навантаження) показано якісний зв’язок енергоємності руйнування з характеристиками динамічної міцності і пластичності. Результати досліджень дозволяють порівняти різні матеріали за енергоємністю їх руйнування при ударному навантаженні. Ця величина повніше характеризує енергоємність руйнування, аніж визначена при прогині внаслідок руху тіла зі сферичною поверхнею, і може використовуватися в розширеному діапазоні швидкостей ударного навантаження.

An experimental procedure for evaluating energy spent to fracture a thin plate with a circumferential contour of clamping in lateral shear caused by impact loading of a body with a flat end is briefly described. Results of testing specimens from two metallic materials (mild steel δ = 1.0 mm thick and a D16T aluminum alloy δ = 0.75 mm thick) and an RA6 shock-resistant composite material δ = 2.0 mm thick are presented. On the basis of analysis of experimental and calculated data for stress-strain states of materials (within the circular area between circumferential contours of clamping and a surface of loading) qualitative relation between the energy spent for fracture and characteristics of dynamic strength and plasticity is shown. Test results permit comparing various materials in energy spent to fracture them under impact loading. The energy spent for fracture is characterized more adequately by the specific work of deformation in shear than by that obtained in deflection caused by the motion of a body with a spherical surface, and is applicable over an extended range of impact loading.