Способ оценки ресурса конструкции

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕСУРСА КОНСТРУКЦИИ , заключающийся в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепляют датчик и регистрируют его показ ания, по которым судят о ресурсе конструкции , отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки остаточного ресурса конструкции в ситуациях, когда оценку ресурса конструкции осуществляют после наработки при известном числе Нц циклов нагружения, через заданное число Mgr циклов иагружения регистг рируют показание R датчика, используют группу образцов из материала конструкции, которые сначала нагружают при различных, но постоянных в процессе нагружения амплитудах. напряжений в течение Мц циклов нагружения , затем закрепляют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции, продолжают нагружение образцов при тех же амплитудах напряжений в течение М циклов нагружения и устанавливают зависимость показаний датчиков, закрепленных на образцах, от напряжений , по которым определяют эквивалентное напряженней ®, соответствующее показанию «Сдатчика, закрепленного на конструкций, после чего на образце, не .подвергнутом предваi рительному нагружению, закрепляют аналогичный датчик и нагружает этот (Л образец при амплитуде напряжений до появления макротрещин, регисС число Я циклов нагружения до ее появления, показание R этого датчика при числе ( Лц ) циклов нагружения и показание R При появлении макротрещины, по KOTopfcw оценивают остаточный ресурс конструкции..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3621463/25-28 (22) 08.07.83 (46) 07.12.84. Бюл..В 45 (72) Д.А.Троценко и Б.H,Ñûçðàíöåâ (71) Курганский машиностроительный институт (53) 620.178. 311.4 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3371297/25-28, кл G 01 N 3/32,, 1981 (54),(57). СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕСУРСА КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепляют датчик и регистрируют его показания, по которым судят о ресурсе конструкции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки остаточного ресурса конструкции в ситуациях, когда оценку ресурса конструкции осуществляют после . наработки при известном числе N» циклов нагружения, через заданное число Ng циклов нагружения регист-. рируют показание Q датчика, используют группу образцов из материала конструкции, которые сначала нагру„„SU(ii) А

) жают при различных„ но постоянных в процессе нагружения амплитудах напряжений в течение й» циклов нагружения, затем закрепляют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции, продолжают нагружение образцов при тех же амплитудах напряжений в течение

Й циклов нагружения и устанавливают зависимость показаний датчиков, закрепленных на образцах, от напряжений, по которым определяют эквивалентное напряжениеб "», соответствующее показанию Я -датчика, закрепленного на конструкции, после чего на образце, не .подвергнутом предварительному нагружению, закрепляют Pg аналогичный датчик и нагружают этот образец при амплитуде напряжений б "е до появления макротрещин, регистрируют число % циклов. нагружения до ее появления, показание R этого датчика при числе (й» +И ) циклов Я нагружения и показаниа R при появ. лении макротрещины, по которым оценивают остаточный ресурс конструкции.

1128146

Изобретение относитсй к исследованию прочностных свой ".::.- конструкций, а именно к способам оценки ресурсов конструкции.

Известен. способ оценки ресурса конструкции, заключающийся в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому- нагружению, закрепляют датчик и.регистрируют его показания, по которым судят о ресурсе конструкции. Датчики закрепляют на конструк- 10 ции с начала ее эксплуатации и на ос новании эталонной зависимости и показаний датчиков судят о ресурсе конструкции ()1 .

Недостатком известного способа 15 является низкая точность оценки остаточного ресурса конструкции в ситуациях, когда оценку ресурса конструкции осуществляют после наработки при известном числе NN циклов на- о гружения. Это связано с тем, что условия накопления повреждений в конструкции после наработки отличаются от условий накопления повреждений при эталонных испытаниях.

Целью изобретения является повы шение точности оценки остаточного ресурса конструкции в ситуациях, когда оценку ресурса конструкции осуществляют после наработки при известном Числе NN . циклов нагружения.зО

Укаэанная цель достигается тем, что согласна способу оценки ресурса конструкции, заключающемуся в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепляют 35 датчик и регистрируют его показания, по которым судят о ресурсе конструкции, через заданное число циклов нагружения регистрируют показание

R датчика, используют группу образ- 40 цов из материала конструкции, которые сначала нагружают при различных, но постоянных в процессе нагру- жения амплитудах напряжений, в течение Nq циклов нагружения, затем закрепляют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции, продолжают нагружение образцов при тех же амплитудах напряжений в течение Ng циклов нагружения и устанавливают зависимость показаний датчиков, закрепленных на образцах, от напряжений, йо которой определяют эквивалентное напряжение к

6 ", соответствующее показанию Rg датчика, закрепленного на конструкции, после чего на образце, не подвергнутом предварительному нагружению, закрепляют аналогичный датчик. и нагружают этот образец при амплитуде напряжений6 " до появления 60 макротрещин, регистрируют число N циклов нагружения до ее появления, показание 0 этого датчика при числе (Nq + Ng ) циклов нагружения и по.— казание к при появлении макротрещин, по которым оценивают остаточный ресурс конструкции.

Это позволяет выявить кинетику накопления целостных повреждений и. установить режим испытания образца, эквивалентный по накоплению повреждений режиму эксплуатации конструкции.

Способ осуществляется следующим образом.

Используют датчики, с помощью .которых возможно определить кинети,:ку накопления усталостных поврежде,ний, например датчики, изготовленные из медного гальванического покрытия. Один датчик закрепляют на конструкции после ее наработки в эксплуатации при известном числе

Nq циклов нагружения. Амплитуда напряжений при стационарном нагружении или амплитудно-частотный спектр напряжений при нестационарном нагружении неизвестны. После закрепления на конструкции датчика продолжают нагружение конструкции в режиме эксплуатации и регистрирук ют показание Rg датчика после Ng циклов нагружения конструкции с датчиком. !

Группу образцов из материала кон- . струкции нагружают сначала при различных, но постоянных в процессе нагружения амплитудах напряжений в течение NN циклов нагружения для создания в них различных усталостных повреждений. Затем закрепляют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции,и продолжают нагружение образцов.

При этом каждый, образец продолжают нагружать при тои же амплитуде 6 напряжения, при которой он испытывался до закрепления на нем датчика.

Нагружение образцов осуществляют в течение того же числа Ng циклов нагружения, что и конструкцию с.за-крепленньюа на ней датчиком, и регистрируют показания R датчиков на образцах после нагружения в течение, R циклов. По резульатам испытаний образцов устанавливают зависимость показаний 1 датчиков от напряжений

6 . По указанной зависимости.определяют эквивалентное напряжение6 экв

k соответствующее показанию Rg датчика, закрепленного на конструкции.

После этого на образце, не подвергнутом предварительному нагружению, закрепляют аналогичный датчик,.нагружают этот образец при найденном значении 6 " амплитуды направления до появления макротрещины и регистрируют показание R датчика при числе (Nz + Ng ) циклов нагружения, число циклов N нагружения до образования макротрещины и показания

R датчика при числе М циклов.

1128146

Сосщавитель М.Кузьмин

Редактор П.Коссей Техред О.Ващишина Корректор М. Демчик

Заказ 9020/31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 в

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Оценку остаточного ресурса конструкции осуществляют с учетом найденных значений М, и й.

Количество циклов до исчерпания остаточного ресурса вычисляют как разность М -(N + Hg ). В относительных единицах остаточный ресурс оценивают по величинам

"н "Ц и "ю(.

Изобретение позволяет повысить точность оценки остаточного ресурса за счет выявления кинетикй накопления усталостных повреждений и.использования режимов испытаний, эквивалентных зксплуатационным режимам.