Способ усталостных испытаний образцов прямоугольного поперечного сечения

 

Изобретение относится к области механических испытаний, к способам усталостных испытаний призматических образцов при кручении. Цель изобретения - повышение достоверности результата испытаний образцов косостыковых соединений материалов с различными прочностными характеристиками за счет обеспечения зарождения усталостной трещины по границе косого стыка. Образец 1 устанавливают частью 4 из менее прочного материала в захвате 2 от торца 6 до середины косого стыка и частью 5 из более прочного материала в захвате 3 от торца 7 до границы косого стыка, что при циклическом кручении обеспечивает зарождение усталостной трещины по границе косого стыка. 1 ил. ,г .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4643024/28 (22) 30.01.89 (46) 07.05.91. Бюл, hh 17 (71) Кировский политехнический институт (72) Д.И.Василевич, В.M.Koðoñòeëåâ, В.Н.Дубров и Jl.È.Íîâèêîâ (53) 620.178 (088.8) (56) Сох Н. The initltion and propogation of

fatigue oracks ln пИ1о steel pieces of sguare

section. — AcronantlcaI Quarterly, 1952, ч. 4, ЧИ1, М 1, р. 1 — 18. (54) СПОСОБ УСтАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИ

ОБРАЗЦОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области механических испытаний, к способам у. Ж 1647355 А1 ных испытаний призматических образцов при кручении. Цель изобретения — повышение достоверности результата испытаний образцов косостыковых соединений материалов с различными прочностными характеристиками за счет обеспечения зарождения усталостной трещины по границе косого стыка. Образец 1 устанавливают частью 4 из менее прочного материала в захвате 2 от торца 6 до середины косого стыка и частью 5 из более прочного материала в захвате 3 от торца 7 до границы косого стыка, что при циклическом кручении обеспечивает зарождение усталостной трещины по границе косого. стыка. 1 ил.

1641355

Составитель Д. Поспелов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И. Муска

Редактор А. Шандор

Заказ 1393 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к механическим испытаниям, к способам усталостных испытаний призматических образцов при кручении.

Цель изобретения — повышение достоверности результата испытаний образцов косостыковых соединений материалов с различными прочностными характеристиками эа счет обеспечения зарождения усталостной трещины по границе косого стыка.

На чертеже представлены образец косостыкового соединения и схема его нагружения, Устройство для реализации способа представляет собой испытательную машину для циклического кручения образца 1, содержащую соосные захваты 2 и 3. Захват 3 может быть закреплен на основании испытательной машины, а подвижный захват 1 предназначен для передачи момента М на образец. Устройство может быть снабжено средством наблюдения за трещиной, позволяющим определить тип трещины (сдвиговая или нормального отрыва) в зависимости от вида напряженного состояния в области при основании трещины, Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно определяют. какой из материалов является менее прочным, для чего оценивают прочностные характеристики соединяемых материалов.

На чертеже часть 4 выполнена из менее прочного материала, часть 5 — из более прочного. Часть 4 образца устанавливают в захвате 2 на участке от торца 6 да середины косого стыка, а часть 5 — от торца 7 до ближайшей границы стыкового соединения, Пример. Испытанию подвергали соединения стали с техническим алюминием, выполненные прессовой сваркой, Из сварных заготовок вырезали образцы квадратного поперечного сечения (4х4) длиной .80 мм.так, что в средней части каждого из них располагался косой стык, как показано на чертеже. Технически чистый алюминий существенно легче стали. При испытании по известному способу (прототипу), когда весь косой стык раамещали вне захвата, образцы разрушались срезом в поперечных сечениях вблизи сварного стыка, но не по стыку. Поэтому достоверно оценить точность соеди5 нения непосредственно по границе раздела сталь — алюминий не удалось.

При испытании по предлагаемому способу стальную часть каждого образца защемляли в неподвижном захвате

10 нагружающего устройства до начала косого стыка, а алюминиевую (менее прочную) часть — в подвижном захвате от конца образца до середины косого стыка, Нагружение осуществляли циклическим кручением с по15 мощью электромагнитной системы в режиме авторезонанса. Частота колебаний составила 15 Гц. Усталостную прочность оценивали по числу циклов нагружения до появления трещины. Все образцы разруша20 лись в середине длины косого стыка, причем появление трещины автоматически фиксировали по уходу резонансной частоты . Полу(чили характеристику прочности именно в сварном соединении сталь — алюминий для

25 всех вариантов режимов сварки с необходимой точностью.

Формула изобретения

Способ усталостных испытаний образ30 цов прямоугольного поперечного сечения, заключающий в том, что образец устанавлм.вают в соосных захватах, с помощью которых циклически прикладывают к нему крутящую нагрузку, и фиксируют момент зв35 рождения усталостной трещины, отл и ч а ешийся тем, что, с целью повышенив достоверности результата испытаний о5разцов косостыковых соединений материа лов с различными прочностнымп

40 характеристиками эа счет обеспечения зарождения усталостной трещины на границе косого стыка, установку в захват части образца из менее прочного материала осуществляют на участке от его торца до середины

45 косого стыка, а части образца из более прочного материала — на участке от противоположного торца образца до ближайшей границы косого стыка.