Определение длины микрообразца

Одним из основных критериев при определении длины микрообразца считается его жесткость. Однако минимально допустимая длина образца ограничивается необходимостью обеспечения в его центре достаточной зоны с равномерно распределенными напряжениями. В соответствии с принципом Сен-Венана уже на расстоянии от галтели порядка одного диаметра напряжение по рабочему сечению распределяется равномерно. Поэтому при обеспечении зоны с равномерно распределенными напряжениями длиной в один диаметр минимальная длина рабочей части = 3d. Такая длина при достаточной жесткости обеспечивает определение характеристик прочности материала и одной характеристики пластичности — поперечного сужения. Но во многих случаях требуется также измерять относительное удлинение, которое обычно определяется на нормальных образцах при пятикратной или десятикратной их длине. Учитывая необходимость сравнивать результаты микромеханических испытаний с результатами гостовских, в том числе и по удлинению, следует применять пятикратные или десятикратные образцы, при этом их длина будет = 5,65 или 11,3. Принимая во внимание три указанных выше фактора (жесткость, наличие в середине образца минимальной зоны с равномерно распределенными напряжениями и возможность сравнения результатов с гостовскими испытаниями), оптимальной длиной рабочей части следует считать пятикратную (не считая длины галтелей).

Радиус галтелей определяется эффектом концентрации напряжений, а также зависимостью прочности материала от объемно-напряженного состояния, возникающего в зоне галтели. Эти вопросы пока теоретически полностью не решены, в связи с чем приходится пользоваться результатами экспериментальных данных. Точность таких исследований особенно важна, однако, когда дело касается такой системы, как энергосберегающее отопление, исключительно на практические сведения опираться не следует, теоретический расчет здесь как никогда важен. Обычно следует рекомендовать так же, как и для образцов нормальных размеров, радиус галтели при испытаниях на растяжение порядка половины диаметра рабочей части, а на кручение и усталость — порядка одного диаметра. Необходимо значительно увеличивать радиус галтелей при испытании малопластических материалов. Приведенные размеры радиусов галтелей, равные половине диаметра рабочей части образца, можно считать правильными только для пластических материалов. Во всех случаях правильность выбора радиуса галтелей устанавливается экспериментально. Образцы должны разрушаться не у галтели.