Способ оценки остаточной долговечности конструкции

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (")5 G 01 N 3/32

ГОСУДАР С! В Е ННЫЙ KOMMT ET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБг ETEНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712107/28 (22) 05.06.89 (46) 07.12.91 Бюл. ¹ 45 (71) Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации и

Физико-технический институт Научно-пройэводственного отделения "Физика-Солнце" АН УССР (72) И.M.Äàñêoâñêèé, B.Ë.Райхер, В.M.Свиридов, В.А.Слащев, С,X,ØàìípçýåB и

А,А.Шанявский (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1585722, кл. G 01 N 3/32, 1987, Изобретение относится к области механических испытаний, к способам оценки остаточной долговечности конструкции.

Цель изобретения — повышение точности пугем ус ранения погрешностей, связанных с изменением характеристик датчиков и условий их закрепления в процессе нагружения конструкции.

На фиг. 1 представлен образец-свидетель, который наклеивался на крыло самолета в контролируемой зоне; на фиг, 2 — схема одноосного маркерного нагружения при выращивании начальной усталостной трещины; на фиг. 3 — зависимость величины шага усталостной бороздки д от К; на фиг. 4— эталонные кривые изменения величины

AR/Rc, в зависимости 0Т о„, при цикли еском нагружении.

Устройство для реализации способа. представля."т собой средства циклического нагружения конструкцию или ее элемент, снабженнук средствами измерения оста. SU,» 169б955 1,1 (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОЙ ДОЛГОВБЧНОСТИ KGНС! РУКЦИИ (57) Изобретение касается механических испытаний. Цель изобретения — повышение точности путем устранения погрешностей, связанных с изменением характеристик дат-.иков и условий их закрепления в процессе нагружения конструкции. На конструкции закрепляют датчики и судят об остаточнсй цикли,еской долговечности, о накоплению ocTG o «Hoé деформации. Закрепля«от на период кочтроля образец-свидетель v уточняют показания датчиков по рельефу усталостной трещины. 4 ил. точной накопленной деформации и среде!вами фрактографии для анализа излома образца-свидетеля.

Способ реализуется следующим обрлзом.

На основании учета действующих е контролиоуемом сечении напряжений был произведен расчет геометрических размеров образца-свидетеля из условий обеспечения действия указанных напряжений в ослабленном концентраторами сечении образцл при его наклейке и длительности жизни в циклах нагружения. На фиг. 1 представлен образец-свидетель из мл1ериала Д1Т для

a >=7?0 МПа, а ;п--60 МГ1а. С целью оценки правильности выбора геометри геских размеров применительно к условиям em использовачия была проведена тестовая проверка путем наклейки на балку и ее млр кер-,ого нагружения по схеме, показанной на фиг, 2. После вырагц: галия от каждого концентратора усталое; ных -рещин одина1696955 ковой Длины l = 1-1,2 Iii1 уста 4GBoчнь!Й (пробны Я 81, .)азец-свлцг гель демонтировался, доламывался по ir .. .Лостнь!м TpeLAIIНам и OI1pBЗОВBI4I- Ы Я !)ЕЛЬЕф Излома исследовался с пом;)шь!1: растрового влек!роннпГО микооскспа при увелич8нии В l0 тыс раз, Пробнь1й образец-с.:;; ет ель считает.;я г!ригоцным для тиражирования B с))у"138, 8(;ли изменение усталостных бороздокд наглядно Отображает иэ!Ме)- ение ре)ким3 маркернаго нагружения. Для получения эталонны)< зависимостей ме кду !ваго!л бороз—

ДОК С: И ВЕЛИЧИНОЙ НВПРЯжЕ! ИЯ !7э<в

1 использовался эталонны!й пбраз8ц (!л мат( риала образца-сви етег)11 прямсуг()Г!ьного сечения Tol! !Циной 10 ь.м и ш ) риной I0 м!л 1: боковым !.!3,!)резо!л Гл1)б(l эй у!м и раДи)l сом в()ршины 0,1 м! ., Згот Об )338!I, нагру)кается г ро! рамм и ь:м пул ьси ру!Ощи, OTH ут!ЕВЫМ Ц!ЛКЛОМ ОД! 1ООСНОГО Pñ)(:TЯ КЕНИЯ с частотой 12 Гц в диапаBOH8 80 — 200 ЫПа с

Й агом 70 У I lB и марки рОВЗнием кс:.ждОГО уровня напряжений числом цлклов нагружен ия (кол лчес гвом устал ост ных !)О

После долома эталонного .)браз(!3 и проведения фрактографи -!еск)-х исследований б .л 1lол д18 13 3 айви(,1,1,; (.:е IÔ 1., 41 ШЭГЛ б О роз д к ! () и Г! ел и ч и 1- Г! Й ко э ф ф и !л ! 8 bli 3 и:- !тенсивнос ги напряжеHий 1:.-,,;, св);:-3!-!1-1,:.;yi

ВЕЛИЧИНОЙ Э! .ВИВЭЛВНТН<. О !-B ГIОЯ «(",-IИЯ Сп

О1 Г1:!((,"8НИЕ! "; <3T ()э У УГ эу, . -,8 э! — Д тре .ц!!л);".л, соотве Гству!О31,ая < днородным,",.ловиям (ПО Г!еж(sf:ó i(31-ру,,е 11;: Оo.,;,",.B т.-,,— щ!1Н ы Получением BBBI ;I !1;>.;О(-Г"! (I .-Г(1 предо эв)18!1Н<)Й на фи(, закэ нчива ся под! Ото(ительный зтЗП, Для Оценки ocгаточной дОлгоаечнос)и

ДОГ)ОЛНИтЕЛЬНО К ДЯТЧИКЯМ .«13КОГ)ле!!НОЙ JeформаЦии н3 базе ДиффузионнОГG СОВДинения (Bi, Sb) Te на период контроля У6ОО ( налята са(лолета) накле!л валов Образец сви (Leт ель с предваритель)!(!!! Грещино!л, В !рещенной марк(рны (! Наг!у/жением, который пО ис Гечении срока контрОля демонтирО" вался, доламывался и подвер аггся фрактоЛОГИЧЕСКОМ y(ИССУ! ЕДО В 3! !11!О. !3 ел ИЧИ На

ЦИКЛа ЭКВИВЭЛ8НТН ОГО ()эк(!НЭГРУ)хенЛЯ Оп РедЕЛявтся ПО Графи.<у фИГ. ", B Ко(!!ЛЧЕСТВО циклов эквивалентного нагр у)кения -- ffo вь1Оажению

«!1:=(2,3/А)!с!9(д2/д1 1, А=:-(д2 -- д! )l, где (— увеличение длины трешин!,! в мм эа контрольный период, мм;

62, ä1 — соответственно ми )имальный и максимальный шаг усталостных бор:)здок, 5 соответству)ощий началу и Окончаниго периода контроля, Таким Образом, с помощью образцасвидетелл были получены значения с, и! 1 нагружения в BG He ко!-!трoj" ÿ, 8 исследуемом l0 ()лучае при 1=1,8 мм а;-.;=-1 !8 AilB, 1)=1240.

ОцеHKB достоверности г!Оказаний производится I: помг&щью Эталонных KpMBbf ( (фиг, 4), которые бь!ли получе -;ы на образцах иэ материала Д16Т. путем оценки фактического прироста величины сопротивлени каждсго !лз сопротивления Мо/у< и сопоСТЭВЛЕНИЯ С Э) ЕЛОННЬ1М!1 ЭНР!8-;ИЯЬIИ ДЛЯ HBработки 1,8 ° 1! циклов (фактическая п,5 наработка в контролируемом чении к моменту контооля). Кривая ", соответствует

max-=200 МПа, 2 — 170 1 у1ПЭ, 3 — 150 АП3 и кривая " — 100 МП3.

Датчик считается при! Одны!л для дальн81лшего и:пользования В случае, если У В! — A H„ f

= 5;4, В противном случае 1 эт производится замена да ÷èêà.

e o p %4 )f rf B и 3 р б р 8 т е н и я

О I GCO! ОЦВН КИ GCTBTO×HOÉ ДОЛ Овечно

Гги KGHCTpyKu»KI, закл ча!ощийся в том, что

H B КО !!СТу«)укции 33КреП Ля IОТ1 Д() (ЧИКИ Дефорула : 1и с долговечностbK), прегышающей дол Овен ность KGHc ГР1/KL! ии. ци3(л ичес1; и нагружа Ог кс !ст укци!О BKcnrly-. Iта )ионной " L: нагрузкои и Определя1: —; .-!3!Го lrleHHóþ остаточ!!у!О pei :ормацлю да;чиков, Г:0 ко .Орой

ОЦЭНИВаЮТ Остат

Времени нагружения в зоне закрепления датчиков ус.-Bнавливают образец-cвидетель с концентратором в виде íeeeäeííoé усталастной трещины и определяют параметры рельефа усталостной трещины образца-свидетеля, выросшей за указанное время, с учеом которых оценивают остато!Hy G долговечность конструкции.

10"

Составитель Д.Поспелов

Редактор Л. Гратилло 1 ехред М. Мор -ентал Корректор Н.Король

Заказ 4300 1 v1p37 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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