Способ оценки сопротивления конструкционных материалов развитию трещины

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ :КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ РАЗВИТИЮ ТРЕЩИНЫ, заключающийся в том, что циклически нагружают растягивающими усилиями листовой образец, имеюощй центральную рабочую часть с надрезом и несколько пар центрально симметрично соединенных с ней захватных частей , до образования прямолинейной трещины, регистрируют скорость развития трещины и по ней судят о сопротивлении материала развитию трещины , отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки путем обеспечения исходной ориентации .трещины, нагружают образец сначала через две пары его захватных частей до образования трещины длиной 16-28% щирины рабочей части, затем нагружают образец равными усилиями, которые прикладывают ко всем парам захватных частей, а о (Л сопротивлении материала развитию трещины судят по зависимости скорости развития трещины от размаха плотности энергии деформации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„111491?. з(д) G 01 И 3/08 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЕЛТЯ61И0.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЯНА; Яц@Т-цгЩ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 3606884/25-28 (22) 15.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. N 35 (72) В.Н.Шлянников (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им.А.Н.Туполева (53) 620. 172. 24(088.8) (56) 1. Шлянников В.Н. Прогнозирование долговечности элементов авиационных конструкций по критериям трещиностойкости в зависимости от вида напряженно-деформированного состояния и технологии производства. Автореф. дис.канд. техн. наук. Казань, КАИ,1981 с. 4-20 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ

:КОНСТРУКЦИОННЫХ ИАТЕРИАЛОВ РАЗВИТИО

ТРЕЩИНЫ, заключающийся в том, что циклически нагружают растягивающими усилиями листовой образец, имеющий центральную рабочую часть с надрезом и несколько нар центрально симметрично соединенных с ней захватных частей, до образования прямолинейной с трещины, регистрируют скорость развития трещины и по ней судят о сопротивлении материала развитию трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки путем обеспечения исходной ориентации.трещины, нагружают образец сначала через две пары его захватных частей до образования трещины длиной 16-28Х ширины рабочей части, затем нагружают образец равными

Р усилиями, которые прикладывают ко Е всем парам захватных частей, а о сопротивлении материала развитию трещины судят по зависимости скорости С развития трещины от размаха плотности энергии деформации.

Ъю .

Меам

1114917

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам оценки сопротивления конструкционных материалов развитию трещины. 5

Известен способ оценки сопротивления конструкционных материалов развитию трещины, заключающийся в том,. что циклически нагружают растягиваюtO щими усилиями листовой образец, име-. ющий центральную рабочую часть с надрезом и несколько пар центрально симметрично соединенных с ней захватHb(x частей, до образования прямолинейной трещины, регистрируют скорость

15 развития трещины и по ней судят о сопротивлении материала развитию трещины. Нагружение образца через лепестки осуществляют по режиму эксплуатации исследуемых конструкций (1(.

Недостатком известного способа является невысокая точность оценки сопротивления конструкционных материалов развитию трещины, связанная с, 25 тем, что имеет место большой разброс результатов испытаний, поскольку нет ориентации начального роста трещины.

Целью изобретения является повышение точности оценки сопротивления кон струкционных материалов развитию трещины путем обеспечения исходной ориентации трещины.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу оценки сопротив-З5 ления конструкционных материалов развитию трещины, заключающемуся в том, что циклически нагружают растягивающими усилиями листовой образец, имеющий центральную рабочую часть с над-4О резом и несколько пар центрально симметрично соединенных с ней захватных частей, до образования прямолинейной трещины, регистрируют скорость развития трещины и по ней судят о сопротив45 лении материала развитию трещины, нагружают образец сначала через две пары его захватных частей до образования трещины длиной 16-28Х ширины рабочей части, затем нагружают образец равны-5О ми усилиями, которые прикладывают ко всем парам захватных частей, а о сопротивлении материала развитию трещины судят по зависимости скорости развития трещины от размаха плотности 55 энергии деформации.

Это позволяет получить сначала в образце начальную трещину заданной оРиентации а затем исследовать раз витие трещины в условиях сложного напряженного .состояния.

На чертеже изображен образец для испытания предлагаемым способом.

Способ осуществляют следующим образомм.

Используют листовой образец, имеющий несколько пар захватных частей (1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8), соединенных между собой через центральную рабочую часть 9. В середине центральной части 9 выполнен надрез 10, например, в виде отверстия. Сначала нагружают образец через две пары захват. ных частей, например, через части 1 и 2 и 7 и 8. Нагружение осуществляют до образования прямолинейной трещины 11 длиной 16-28Х ширины о рабочей части образца. Затем прикладывают равные. усилия ко всем захватным частям, циклически нагружают образец и регистрируют скорость развития трещины, При нагружении регистрируют также размах циклической деформации образца в каждом направлении нагружения и вычисляют размах плотности энергии деформации. По результатам испытаний устанавливают зависимость скорости развития трещины от размаха плотности энергии деформации и по ней судят о сопротивлении материала развитию трещины.

Пример. Геометрию испытуемого образца задавали, исходя из степени двухосности растягивающих усилий = 8х /6q 0,5. Расположение лепестков такого образца и изображено на чертеже ° В центре образца выполняли надрез в виде отверстия. К частям S и 6 и 7 и 8 прикладывали переменную нагрузку с коэффициентом

2 = 0,05 асимметрии цикла до образования прямолинейной трещины, имеющей длину 10 мм и составляющей угол 3 /3 с осями частей 5-8. Затем прикладывали циклическую нагрузку равной. величины ко всем лепесткам и доводили образец до разрушения. При этом траектория роста трещины существенно отклонилась от прямолинейного начального направления трещины.

Изобретение позволяет повысить точность оценки сопротивления материала развитию трещины и исследовать влияние вида плоского напряженного состояния на развитие трещины. 1114917

Составитель M.Êóçüìèí

Редактор P.Öèöèêà Техред M .Íàäü Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6758/28 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4