СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПУТЕМ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЙ
RECOVERY COEFFICIENT BY STATIC LOADING DETERMINING METHOD

Изобретение относится к испытаниям для определения упругопластических свойств материалов, а именно: к способам определения коэффициента восстановления при сжатии тел с различной формой контактных поверхностей путем статических нагружений.
Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента восстановления при сжатии тел с любой формой контактных поверхностей.
1
2
При использовании известного способа определения считают, что коэффициент восстановления определяется как корень квадратный из отношения энергии упругой местной деформации W к энергии полной местной деформации W
При сжатии тел с малой площадью контакта местные напряжения в зоне контакта достигают значительных величин и могут превысить предел упругости. При этом имеет место пластическая деформация, на которую тратится энергия, и поэтому величина k≤1.
Предлагается сжимать образец статической нагрузкой и при этом записывать диаграмму зависимости силы от деформации. Такое испытание можно производить с образцами с любой формой контактных поверхностей. Пример такой диаграммы представлен на фиг. 1 [1]. Диаграмма получена при сжатии в радиальном направлении деревянного елового образца диаметром 15 см и длиной 50 см. Сжатие производилось стальной пластиной шириной 11 см при величине максимальной деформации 6,2 мм и максимальной сжимающей силе 20,2 кН. При сжатии по образующей цилиндра, равной 11 см, при длине всего цилиндра 50 см, можно считать, что общая деформация цилиндра мала по сравнению с деформацией в месте контакта тел и ее величиной можно пренебречь. Тогда можно считать, что зависимость величины нагрузки от величины местной деформации соответствует диаграмме фиг. 1.
1
2
Линия АВ на диаграмме соответствует фазе нагружения, линия ВС соответствует фазе разгружения. Площадь фигуры ABD диаграммы S соответствует полной работе сжимающей силы при нагружений. Площадь фигуры BCD диаграммы S соответствует работе упругой деформации на этапе разгрузки. Соотношение между работой деформации и площадью диаграммы определяется масштабом диаграммы и зависит от конструкции испытательной машины. Коэффициент восстановления можно определить по формуле
Для приведенного примера вычислен коэффициент восстановления k=0,55.
Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определять коэффициент восстановления при сжатии тел с различной формой поверхностей контактной зоны, что важно при проектировании дереворежущего оборудования, разработки условий перевозки и хранения бревен в лесопромышленных комплексах.
Предлагаемый способ применим и будет использован в отрасли с 2018 г.
Литература.
1. Фурин А.И. О местных деформациях при поперечном сжатии круглого деревянного образца. «Лесосечные, лесоскладские работы и сухопутный транспорт леса», вып. IV. Межвуз. сб. науч. тр. Л., РИО ЛТА, 1975, с. 115-116.