Способ определения повреждаемости материала изделий при циклическом нагружении

 

СПОСОБ ОПРВДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЛЩАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙ ПРИ ЦИКЛИ- . ВЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, основанный на измерении при нагружении изделий суммы импульсов акустической эмиссии, о тличающийся тем, что, с целью увеличения точности при программных нагружеяиях, регистрируют в начале испытания каждого i -го изделия при заданном напряжении количество S импульсов акустической эмиссии в течение заданного кратковременного отрезка времени, испытьшают группу изделий при различных, но фиксированных при нагружении амплитудах напряжений и устанавливают зависимость суммы 5 импульсов акустической эмиссии до разрушения i -го изделия от величины 5 , затем дополнительное изделие испытывают в ступенчатом режиме возрастающих значений амплитуд напряжений J , соответствуюпщх программному нагружению, где j - номер этапа программного нагружения, (Л dj. - амплитуда напряжений на j -ом этапе, и определяют зависимость суммы 5; импульсов акустической эмиссии от напряжений dj , с учетом которой судят о повреждаемости материала изделий .

СОКИ СООЕТСНИХ

ОЗ,ЮВВПН

РЕСПУБЛИН (19) (ll).

4(51) G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н k4TOPCHOMV СОИДЕТВ ИСТВУД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVN (21) 3662798/25-28 (22) 17.11 83 (46) 28.02.85. Бюл. 9 8 (72) М.Д.Баиов, Е.А.Коняев, В.П.Павелко и А.И.Урбах (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им.Ленинского комсомола (53) 620.178.311.4(088.8) (56) 1. Расчеты и испытания на прочность. Методы испытаний на многоцикловую усталость деталей мажн, элементов конструкций и полуфабрикатов.

МР-55-82, М., "Госстандарт", 1982, с. 28-35 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЛДАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИИ ПРИ ЦИКЛИ- ЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, основанный на измерении при нагружении иэделий суммы импульсов акустической эмиссии, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це-. лью увеличения точности при программных нагружеяиях, регистрируют в начале испытания каждого i -ro изделия при заданном напряжении количество

S импульсов акустической эмиссии в течение заданного кратковременного отрезка времени, испытывают группу изделий при различных, но фиксированных при нагружении амплитудах напряжений и устанавливают зависимость суммы 5 импульсов акустической

% эмиссии до разрушения i -ro изделия от величины 5;, затем дополнительное иэделие испытывают в ступенчатом режиме возрастающих значений амплитуд напряжений б, соответствующих программному нагружению, где (— номер этапа программного нагружения, — амплитуда напряжений Hà j -ом этапе, и определяют зависимость суммы 5 импульсов акустической эмиссии от напряжений 6) с учетом которой судят о повреждаемости материала изделий.

1 1142

Изобретение относится к исследо-ванию прочностных свойств материалов, элементов конструкций и изделий, а именно к способам определения повреждаемости материала иэделий при цикли5 ческом нагружении.

Известен способ определения повреждаемости материала изделий при циклическом нагружении, основанный на измерении при нагружении изделий суммы импульсов акустической эмиссии.

Согласно известному способу момент образования повреждения в виде усталостной трещины определяют из анализа зависимости суммы импульсов 15 акустической эмиссии от числа циклов нагружения на участке резкого возрастания интенсивности акустической эмиссии (1) .

Недостатком известного способа яв Згяется низкая точность определения повреждаемости материала при программных нагружениях, когда амплитуда напряжений изменяется.

Цель изобретения — увеличение точности определения повреждаемости материала изделий при программных нагружениях.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения по- З0 вреждаемости материала изделий при циклическом нагружении, основанному на измерении при нагружении изделий суммы импульсов акустической эмиссии, регистрируют в начале испытания каж- 35 .дого 1 -ro изделия при заданном напряжении количество 5„ импульсов акустической эмиссии в течение заданного кратковременного отрезка времени, испытывают группу изделий при 40 различных, но фиксированных при нагружении амплитудах напряжений и усг % танавливают зависимость суммы а „ импульсов акустической эмиссир до разрушения j -го изделия от величины 5, затем дополнительное изделие испытывают в ступенчатом режиме возрастающих значений амплитуд напряжений d>, соответствующих программному нагружению, где г -номер этапа программного 50 нагружения, Д вЂ” амплитуда напряжений на ) -ом этапе, и определяют зависимость суммы 5 импульсов акустичес3 кой эмиссии от напряжений d,,с учеЭ том которой судят о новреждаемости 55 материала изделий.

Это позволяет учесть влияние различных этапов нагружения на кинетику

768 2 накопления повреждаемости материала изделий.

Способ осуществляют следующим образом.

Группу изделий испытывают на усталость при различных, но фиксированных при нагружении амплитудах Дг напряI жений, где 1 — номер испытуемого изделия. При этом регистрируют в нача( ле испытания каждого < -ro изделия при заданной амплитуде G напряжений количество 5, импульсов акустической эмиссии в течение заданного кратковременного отрезка времени, порядка нескольких минут. Нагружение изделий осуществляют вплоть до их разрушения, при этом регистрируют сумму 5 . импульсов акустической эмиссии до разрушеt ния г -го.изделия и устанавливают зависимость g, = j,(9;) для испытуемой

Ф группы образцов.

Затем дополнительное изделие, взятое не из указанной группы, испытывают в ступенчатом режиме возрастающих значений амплитуд напряжений G,,соответствующих программному нагружению. Для этого определяют на каждом

1 -ом этапе амплитуду 1 напряжений, а последовательность нагружения дополнительного изделия выбирают такой, чтобы амплитуда напряжений последовательно увеличивалась. Это соответствует наиболее опасному режиму нагружения изделий.

При испытании дополнительного изделия регистрируют в начале испытания при каждой амплитуде d> напряжений количество 5 импульсов акусти3 ческой эмиссии в течение заданного кратковременного отрезка времени, используемого при проведенных испытаниях группы изделий. По результатам испытания дополнительного изделия устанавливают зависимость 5 = (г ) ., учитывающую влияние возрастания аг.:плитуды напряжений при испытании.

Для определения повреждаемости материала остальных изделий при программном циклическом нагружении измеряют при нагружении на каждом j -ом этапе сумму 6 импульсов акустической эмиссии за весь j -ый этап нагружений, определяют для заданной на каждом этапе амплитуды о напряжений значе1 ние 5 > = 2 ф > ), определяют затем для найденных значений 51 величины 5» =

=f>(g>)и определяют повреждаемость материала изделий в результате прог3 1142768 4 раммного нагружения как величину колебаний, измеряемой с помощью опти6) ческого устройства. — ° Нагружение осуществлялось в два

3 6 этапа: б =350 ИПа; Д =400 МПа.

В тех случаях программных нагруже- Время кратковременного измерения

5 ний, когда происходит последователь- суммы э, импульсов акустической ное уменьшение амплитуды напряжений эмиссии составляло 2 мин. В моменты и проявляется "эффект тренировки" разрушения повреждаемость,материала материала изделия, произведенная оценка обеспечивает повышение запаса 1Π†+ — составляла величины, близг циклической прочности.

Пример . конкретной реализации спо- кие еди "ице (0 ю 8- 1э 1 ) сооа.

Испытанию подвергали рабочую ло- Изобретение позволяет повысить натку турбины. Нагружение осуществля- 15 точность определения повреждаемости ли в резонансном режиме по первой материала изделий при программных изгибной форме колебаний на электро- циклических нагружениях путем учета динамическом вибраторе. Напряжение взаимного влияния различных этапов определялись по величине амплитуды наг руже ния .

Составитель М.Кузьмин

Редактор Н.Горват Техред А.Вабинец Корректор Л. Пилипенко

Заказ 710/38 Тираж 897 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