8 / 13
Методика и экспериментальные исследования материалов при трехосном растяжении
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5
83
образец № 5 (рис. 7,
г
) составной: форма и внешние размеры аналогичны
№ 1, рабочая часть образца — куб со стороной 18 мм, выполненный из испыту-
емого материала (
1
); затем этот куб помещается в куб со стороной 38 мм из
вспомогательного материала (
2
), после чего в нем выполняются канавки, при
этом модули упругости основного материала и вспомогательного материалов
соотносятся как 5 : 1.
Таблица 2
Результаты расчета образцов различной конструкции
Номер
образца
Коэффициент концентрации
напряжений
k
Параметр однородности
напряженного состояния
n
1
3,61 (2,37*)
0,689 (0,706*)
2
2,0
0,715
3
2,18
0,712
4
1,37
0,792
5
2,03
0,756
*
Для расчета с учетом физической нелинейности.
Рис. 7.
Варианты конструкции образца для трехосного растяжения
Как следует из табл. 2, наилучшие характеристики имеют образцы состав-
ной конструкции. Вместе с тем изготовление подобных образцов существенно
более трудоемко. Также следует отметить, что при описанном способе закреп-
ления образца имеет место внецентренное нагружение. Поэтому одним из воз-
можных способов дальнейшего снижения концентрации напряжений является
изменение способа приложения нагрузки к образцу.
Экспериментальные результаты.
В табл. 3 приведены результаты испыта-
ний кубических образцов из оргстекла при равномерном трехосном нагруже-
нии. При этом геометрия образцов соответствовала рис. 1. Коэффициент кон-
центрации напряжений
k
и параметр однородности
n
взяты из КЭ-расчета с
учетом физической нелинейности.