Анализ достоверности напряженно-деформированного состояния лабораторного призматического образца для механических испытаний

Зеньков Е.В.

Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск

Ключевые слова: призматический образец, напряженно-деформированное состояние, метод корреляции цифровых изображений, метод конечных элементов.

Аннотация. В статье описываются экспериментальные исследования характеристик напряженно-деформированного состояния лабораторного призматического образца, используемого для оценки конструкционной прочности материала. Данный образец позволяет моделировать в своей рабочей зоне двухосное растяжение материала с различным соотношением величин главных напряжений и при этом его нагружение осуществляется на стандартном испытательном оборудовании с одним силовым приводом. Исследования перемещений и деформаций образцов проводится на стадии их упругого деформирования на основе использования метода корреляции цифровых изображений. Выполнен количественный анализ сравнения результатов, полученных по методу корреляции цифровых изображений, с результатами моделирования физического эксперимента на основе метода конечных элементов. По совокупности представленных данных полученные экспериментальные и расчетные перемещения и деформации имеют расхождение, не превышающее 14%.

Analysis of the reliability of the stress-strain state of a laboratory prismatic sample for mechanical tests

Zenkov E.V.

Irkutsk State Transport University; Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk

Keywords: prismatic specimen, stress-strain state, digital image correlation method, finite element method.

Abstract. The article describes experimental studies of the characteristics of the stress-strain state (SSS) of a laboratory prismatic sample used to assess the structural strength of the material. This sample makes it possible to simulate in its working area the biaxial tension of a material with different ratios of principal stresses, and at the same time its loading is carried out on standard testing equipment with one power drive. The study of displacements and deformations of samples is carried out at the stage of their elastic deformation based on the use of the digital image correlation method. A quantitative analysis was performed comparing the results obtained using the ICCI with the results of modeling a physical experiment based on the finite element method. Based on the totality of the presented data, the obtained experimental and calculated displacements and deformations have a discrepancy not exceeding 14%.