11 Лабораторная работа № 11 «Определение вязкости разрушения»

Цель работы: определить трещиностойкость картона.

Оборудование для проведения испытания.

Разрывная машина, снабжённая зажимами, позволяющими испытывать образцы шириной 15 и 50 мм. Пластины, предотвращающие изгиб образца, сохраняют плоскую поверхность надрезанных испытуемых образцов в процессе испытания. Компьютер, используется для выполнения расчетов.

Подготовка к проведению испытания.

Для определения трещиностойкости бумаги и картона, проводятся две серии испытаний на растяжение с постоянной скоростью на разрывной машине ИП5158-0,5Б при скорости растяжения 100 мм/мин, и расстоянии между зажимами разрывной машины 100 мм. В первой серии испытываются образцы, шириной 15 мм, во второй - образцы, шириной 50 мм, с надрезом в центре, длиной 20 мм перпендикулярно продольной оси образца. Данные, полученные при этих испытаниях, записываются в файлы, которые используются при проведении расчетов на трещиностойкость. Расчеты производятся на компьютере по специально разработанной программе J-INTEGRAL. По результатам испытаний устанавливается связь между величиной j-интеграла и удлинением. По экспериментальным данным испытаний на трещиностойкость определяется критическое удлинение. По значению критического удлинения определяется критическая величина j-интеграла, которая является характеристикой трещиностойкости.

Проведение испытания.

Испытание на растяжение. Целью испытания на растяжение является построение типичной средней кривой нагрузка-удлинение, по которой рассчитываются параметры материала. Испытываются образцы материала, шириной 15 мм, вырезанные в машинном (MD) и поперечном машинному (CD) направлениях, или из лабораторных отливок.

Испытание на трещиностойкость. Перед испытанием на образец с надрезом устанавливают пластины, предотвращающие изгиб образца. Испытания проводят до получения не менее 5 удовлетворительно сходящихся результатов для образцов в машинном (MD), в поперечном машинному (CD) направлениях или из лабораторных отливок.

Испытания проводят отдельно для картона машинного и поперечного направлений. Результаты записывают в таблицу 11.1 и таблицу 11.2.

1

2

3

4

Рисунок 11.1– Образец испытания на трещиностойкость: 1 – участок образца, закрепленный в зажиме разрывной машины; 2 – участок образца, подвергаемого напряжению; 3 – надрез; 4 – удлинение образца при испытании.

Таблица 11.1 - Исходные данные для образцов картона при испытании на трещиностойкость для образцов в поперечном направлении.

Номер образца	Название материала: картон, масса 170 г/м2
	Направление испытания: поперечное
	Активная длина образца: 100 мм
	Коэффициент Пуассона: 0,298
	Толщина образца, мкм, при ширине, мм
	15	100
1	185	181
2	184	179
3	178	224
4	188	203
5	179	184
6	185	199

Таблица 11.2 – Исходные данные для образцов картона при испытании на трещиностойкость для образцов в машинном направлении.

Номер образца	Название материала: картон, масса 170 г/м2
	Направление испытания: машинное
	Активная длина образца: 100 мм
	Коэффициент Пуассона: 0,298
	Толщина образца, мкм, при ширине, мм
	15	50
1	197	182
2	192	194
3	191	213
4	180	176
5	187	182
6	189	182

Протокол результатов обработки вложен в отчет.