Способ определения степени усталостного повреждения материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) О1) ЗА!) G 01 и 3/ 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Ц :.. - - ..

1а и ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ

УСТАЛОСТНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА, (21 ) 3406671/25-28 (22) 10„03.82 (46) 07.08.83. Бал. N 29 (72) Г. П. Иванов, 6. Г. Иихайлов и H. А. Елгаев (7! ) .Владимирский политехнический институт (53 ) 620.178.311.4(088.8 ) .{56 ) 1.Авторское свидетельство СССР

N 756266, ten. G 01 И 3/32, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР

H 879383, кл, G 01 N 3/32, 1979 (прототип ). заключающийся в том, что нагрущают образец исследуемого материала знакопеременной нагрузкой, измеряют деформации растяжения и сжатия и по их.,соотношению судят о степени усталостного повреждения, о т л. и ч а юшийся тем, что, с целью йовыаения точности определения степени усталостного повреждения материала за счет -устранения влияния остаточных напряжений, нагружение образца.осуществляют последовательным нагружением его по асимметричным циклам растяжения и сжатия и измеряют амплитуды динамических составляющих деформации.

3 033926

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения степени усталостного повреждения материала, 5

Известен способ определения степени усталостного разрушения, заключающийся в том, что к двум точкам испытываемого образца материала присоединяют термоэлектроды дифференциальной 0 термопары, подвергают образец нагружению и регистрируют в процессе нагружения термо-ЭДС, по которой судят о степени усталостного разрушения (1 1.

Недостаток известного способа — его5 сложность, связанная с использованием специальной измерительной аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 20 мому результату является способ опре-. деления степени усталостного повреждения материала, заключающийся в том, что нагружают образец исследуемого матерйала знакопеременной нагруз->5 кой, измеряют деформации растяжения и сжатия и по их соотношению судят о степени усталостного повреждения.

Деформации растяжения и сжатия измеряют в соседних полуциклах сим- 30 метричного цикла нагружения (2 3.

Недостаток известного способа заключается в его невысокой точности, вызванной влиянием на свойства исследуемого материала остаточных напряжений второго рода. Эти напряжения, неравномерно распределенные по зернам поликристаллического материала,, влияют на вид диаграммы знакопеременного деформирования. Кроме того, сравнение деформаций в соседних полуциклах отражает не саму степень усталостного повреждения, а кинетику деформированного состояния материала.

Цель изобретения - повышение точности определения степени усталостного -повреждения материала за счет устранения влияния остаточных напряжений. 50

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения степени усталостного повреждения материала, заключающемуся в том, что нагружают образец. исследуемого матерна- 55 ла знакопеременной нагрузкой, измеряют деформации растяжения и сжатия и по их соотношению судят о степени

2 уст алостного повреждения, нагруже-. ние образца осуществляют последовательным нагружением его по асиммет; ричным циклам растяжения и сжатия и измеряют амплитуды динамических сос-. тавляющих деформации, Способ осуществляют следующим образом, Образец материала нагружают циклической нагрузкой в заданном режиме мягкого (задана амплитуда напряжения ) или жесткого (задана амплитуда деформации ) испытания. При этом нагружении регистрируют число циклов нагружения и периодически (например, для стали У8 через каждые 103 циклов) прерывают испытание и о:.,ществляют контрольное нагружение образца для определения усталостного повреждения, Для этого последовательно нагружают образец ло асимметричным циклам растяжения и сжатия, При этом сохраняют отношение статической составляющей нагрузки к ее амплитуде большим единицы и измеряют амплитуды динамических составляющих деформации образца, Амплитуды динамических составля.ющих деформации образца при растяжении и сжатии имеют различные значения вследствие уменьшения модуля упругости материала при усталостном повреждении. По соотношению указанных амплитуд судят об усталостном повреждении материала. Влияние остаточных напряжений при этом устраняется, поскольку материал в контрольном .режиме деформируется упруго.

Затем продолжают испытания образца материала в заданном режиме, периодически повторяя контрольные нагружения. По результатам испытаний образца устанавливают зависимость степе ни устапостного повреждения материала от количества циклов основного нагружения. При испытании остальных образцов этого же материала в таком же режиме основного нагружения нет необходимости в регистрации количества циклов нагружения. В результате контрольных испытаний этих образцов определяют отношение амплитуд его деформации и с учетом зависимости, установленной при испытании первого образца, определяют степень их устапостного повреждения, нения влияния остаточного напряже -. ния и на основании этого достоверно оценивать остаточный ресурс материала.

3 1033920

Изобретение позволяет повысить точность определения степени усталостного повреждения эа счет устраСоставитель И. Кузьмин

Редактор А»Лежнина Техред Ж,Кастелевич Корректор,И Демчик

««««

Заказ 5614/4б Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

«Ъ««» «««««« ««««««» ««« филиал: ППП цйатент"., r. Ужгород, ул. Проектная, 4