Способ определения момента образования и скорости роста усталостной трещины

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю акустико-змиссионным методом и может быть использовано для контроля усталостных трещин . Цепью изобретения является повышение точности и достоверности определения момента образования и скорости роста усталостных трещин за счет вьщеления сигналов акустической эмиссии (АЭ) усталостной трещины в момент ее раскрытия в каждом цикле нагружения. В соответствии с эффектом закрытия трещины для размыкания берегов трещины напряжения сжатия должны быть скомпенсированы внешним усилием. При циклическом нагружении конструкции с усталостной трещиной при нагрузке, соответствующей раскрытию трещины, генерируются сигналы АЭ, повторяющиеся ,в каждом цикле нагружения. Это позволяет вьщелить сигналы АЭ усталостной трещины на фоне акустических помех. 3 ил. (Л to

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А1 (51)4 С 01 И 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3972357/25-28 (22) 23.08.85 (46) 23.05.87. Бюл. Ф 19 (72) В.А.Сульженко, В.A.Ãóìåíþê, Ю.Г.Иванов и А.М.Смирнов (53) 620.179.16(088.8) (56) Грешников В.А. и Дробот Ю.Б.

Акустическая эмиссия, — М.: Иэд-во стандартов, 1976, с.144.

Там же, с.148-151. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

ОБРАЗОВАНИЯ И СКОРОСТИ РОСТА УСТАЛОСТНОЙ ТРЕЩИНЫ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю акустика-эмиссионным методом и может быть использовано для контроля усталостных трещин. Целью изобретения является повышение точности и достоверности определения момента образования и скорости роста усталостных трещин за счет выделения сигналов акустической эмиссии (АЭ) усталостной трещины в момент ее раскрытия в каждом цикле нагружения. В соответствии с эффектом "закрытия трещины" для размыкания берегов трещины напряжения сжатия должны быть скомпенсированы внейним усилием. При циклическом нагружении конструкции с усталостной трещиной при нагрузке, соответствующей раскрытию трещины, генерируются сигналы АЭ, повторяющиеся .в каждом цикле нагружения. Это позволяет выделить сигналы АЭ усталостной трещины на фоне акустических помех. 3 ил.

1312471 2

Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических материалов акустико-эмиссионным методом и может быть использовано для контроля усталостных трещин в конструкциях в процессе их эксплуатации или испытаний, Целью. изобретения является повышение точности и достоверности определения момента образования и скорости 10 роста усталостных трещин за счет выделения сигналов акустической эмиссии (АЭ) усталостной трещины в момент ее раскрытия в каждом цикле нагружения. 15

На фиг.1 представлена диаграмма нагрузка — перемещение берегов надреза для образца с надрезом до появления усталостной трещины; на фиг.2 диаграмма нагрузка — перемещение бе- 20 регов надреза для образца с надрезом при появлении усталостной трещины в надрезе; на фиг.3 — диаграмма амплитуда сигналов АЭ вЂ” перемещение берегов надреза. 25

Способ определения момента образования и скорости роста усталостной трещины осуществляется следующим образом, Образец с поверхностным надрезом 30 (или конструкция с концентратором напряжений) подвергается циклическому нагружению. С поверхности образца принимают сигналы АЭ, для чего используют аппаратуру АЭ, например прибор АВН-1М. Измеряют величину нагрузки, соответствующую моменту прихода каждого сигнала АЭ. Момент образования усталостной трещины определяют по появлению в каждом цикле 40 при возрастании нагрузки регулярно повторяющихся сигналов АЭ при одинаковой нагрузке в цикле.

На фиг.2 и 3 эти сигналы соответствуют точке перегиба диаграммы нагрузка — перемещение берегов надреза. По изменению положения этих сигналов на участке возрастания нагрузки устанавливают факт роста трещины, а по скорости изменения положе- 50 ния сигналов АЭ определяют скорость роста трещины, что дает возможность прогнозировать начало нестабильного роста усталостной трещины. В соответствии с эффектом закрытия трещин" нри смыкании трещины ее берега оказываются под воздействием напряжений сжатия, которые вызваны наличием на поверхностях трещины остаточных пластических деформаций, возникающих в результате разрушения материала в ее вершине. Для размыкания берегов трещины напряжения сжатия должны быть скомпенсированы внешним усилием. В соответствии с этим график, изображенный на фиг.2, имеет вид ломанной линии. В точке В внешняя нагрузка уравновешивает остаточные напряжения сжатия, далее с ростом нагрузки трещина начинает раскрываться. При нагрузке, соответствующей точке перегиба на фиг.2, регистрируются сигналы

АЭ в каждом цикле нагружения.

Таким образом, предлагаемый способ повышает точность и достоверность контроля усталостных трещин за счет вьщеления регулярно повторяющихся в каждом цикле при оцинаковой нагрузке сигналов АЭ, что позволяет вьщелять сигналы АЭ усталостной трещины на фоне акустических помех, вызванных трением и проскальзыванием изделия в местах его закрепления и приложения нагрузки °

Формула изобретения

Способ определения момента образования и скорости роста усталостной трещины, заключающийся в том, что нагружают конструкцию циклической нагрузкой, принимают сигналы акустической эмиссии, по которым определяют момент образования и скорость роста усталостной трещины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, измеряют величину нагрузки, соответ-. ствующую моменту прихода каждого сигнала акустической. эмиссии, момент образования усталостной трещины определяют по появлению регулярно повторяющихся сигналов при одинаковой нагрузке в каждом цикле нагружения, факт рост трещины устанавливают по уменьшению величины нагрузки, соответствующей моменту прихода регулярно повторяющихся сигналов акустической эмиссии в каждом цикле нагружения, а скорость роста усталостной трещины определяют по скорости изменения величины этой нагрузки в процессе роста трешпнь

1312471

Фиа 2 т

Ф

Ъ с.

„Я (, Ъ) Ъ э

Ъ

ПЕрЕИЕщЕНиЕ 5ЕрЕЫ6 74

ФигЗ

Составитель И.Ардашева

Редактор Г.Волкова Техред М.Ходаннч Корректор О. Тигор

Заказ 1966/42 Тира к 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óëòoðoä, ул.Проектная,4