Способ испытания на усталость
Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталость циклическими усилиями. Цель изобретения - повышение точности путем учета структурных изменений в каждом образце. Циклически различными усилиями испытывают эталонные образцы и определяют числа циклов до их разрушений. Во время нагружений в них возбуждают вихревые токи, измеряют изменения их амплитуд от числа циклов нагружения, определяют градиенты этих изменений на начальном этапе нагружения образцов и тарировочную зависимость числа от циклов нагружений до разрушения от этих градиентов . Испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным при других значениях усилий и определяют указанные градиенты, а по тарировочной зависимости определяют их долговечность. В период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуд циклических напряжений, с учетом которых судят об усталости материала образцов. 1 табл., 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 3/32
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4394774/28 (22) 21.03.88 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (72) В.В,Нюхалов и И.А.Кудинов (53) 620. 178.4(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 260940, кл. G 01 N 3/32, 1967. (54) СПОСОБ ИСПЪ|ТАНИЯ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталость циклическими усилиями. Цель изобретения — повышение точности путем учета структурных изменений в каждом образце. Циклически различными усилиями испытывают эталонные образцы и определяют числа циклов до их
Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталость циклическими усилиями.
Цель изобретения — повышение точно- . сти путем учета структурных изменений в каждом образце.
Способ осуществляют следующим образом.
Циклически различными усилиями для каждого нагружают два-три эталонных образца до разрушения. Нагружения осуществляют таким образом, что амплитудные напряжения в образцах находятся в соотношениях а1 >oz >щ >а-1, где a — 1 — предел выносливости, При разрушении образцов фиксируют соответствующие циклические долговечности N1, Nz и Мз. Во время нагружения в!
И.„„1702237 А1 разрушений. Во время нагружений в них возбуждают вихревые токи, измеряют изменения их амплитуд от числа циклов нагружения, определяют градиенты этих изменений на начальном этапе нагружения образцов и
:тарировочную зависимость числа от циклов нагружений до разрушения от этих градиентов. Испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным при других значениях усилий и определяют укаэанные градиенты, а по тарировочной зависимости определяют их долговечность; В период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуд циклических напряжений, с учетом которых судят об усталости материала образцов. 1 табл., 2 ил. образцах возбуждают вихревые токи, измеряют изменения их амплитуд от числа N циклов нагружения и осуществляют построение вихретоковых характеристик Л 0 = f(N,a) для развивающихся усталостных процессов в образцах (фиг.1). На начальном этапе нагружения образцов определяют градиенты (tga, где а — угол наклона вихретоковой характеристики Л0 = f(N ст) на начальном этапе нагружения соответствующего образца) вихретоковых характеристик для каждого из образцов и определяют тарировочную зависимость Np = p (tg a) числа циклов Np нагружений до разрушения образцов в зависимости от градиента tga, т.е. скорости нарастания амплитуды тока.
Испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным числом циклов, достаточным для определения соответствующих
1702237
10
Число циклов до разрушения И>. наклона зависимости ,U = к(и) 6/6-1
Номер Образца ол к "М мВ
10 5
5 5
5,0
8,0
4,7
4,9
27,6
59
7,4
5 7
4,25
1О
1,27
2 0
4,39
1,45
1,26
2,2
0,43
3,21
3,82
4,91
Без разрушения
1Î
4 5
1,5 7
1,5 3,67
2,42 2,07
1,5 5,33
2,54 1,84
1,6 3,07
3,4 8,1
2 01 2,54
2,0 3,7
2,48 2,3
2,43 1,75
1,28
1,25
1, 13
1,3
1.,26
1 9
1,17.
1, 15
1,08
1,02
0,87
19
14
16
7
17
10 .6 значений указанных градиентов gaga, при отличных от о1, oz и оз амплитудных напряжениях.
Определяют для каждого из них градиенты tg и вихретоковых характеристик и по тарировачной зависимости Np = р(1Яа)для каждого образца определяют циклические долговечности и осуществляют построение кривой усталостной долговечности (фиг,2).
В период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуды циклических напряжений, которые происходят по причине накопления необратимых структурных изменений в испытуемом материале, и тем самым уточняют влияние структурных изменений в различных материалах на их усталость при циклических нагружениях.
Пример. Испытывали стандартные по
ГОСТ 2860 — 65 образцы из железа армко.
База испытаний 5 10 . Испытания проводились на усталастной машине МУИ вЂ” 6000 изгибом с частотой нагру>кения 3000 циклов в минуту.
Вихревые токи в образцах возбуждались с помощью электромагнитного индукционного дефектоскопа 3МИД-4 с преобразователями, имеющими внутренний диаметр 20 мм. Коэффициент заполнения равен 0,45, ток намагничивания О,QA.
Испытали три эталонных образца при амплитудных циклических напряжениях
m= 1,28 сг-1; а 2=1,25 сг -1; g 3=1,13 щ.
Зафиксировали числа Кр до Мх разрушений. На начальном этапе нагружения обРЭЗЦОВ ДЛЯ НаКОПЛЕННЫХ ЧИСЕЛ Кк ЦИКЛОВ
Определяли Ь Uo. Г1О их Отношению нашли градиенты 1цафункций ЬU == т(К, о) и пОстрОили тарирОвочную зависимость мр=P(g а).
Испытуемые образцы нагружали аналогично с повторением всех указанных для эталонных образцов операций при других значениях напряжений.. Результаты помещены в таблице. Выявление структурных изменений в материале и их влияния на развитие усталостного процесса в материале предложенным способом позволило на порядок сократить затраты времени.
Формула изобретения
Способ испытания на усталость, заключающийся в том, что циклически различными усилиями для каждого нагружают эталонные образцы до разрушения, определяют соответствующие разрушению числа циклов, во время нагружения в образцах возбуждают вихревые токи и измеряют изменения их амплитуд от числа циклов нагружения, определяют градиенты этих изменений на начальном этапе нагружения образцов и тарировочную зависимость числа циклов нагружений до разрушения образцов от скорости нарастания амплитуды тока, испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным числом циклов, достаточным для определения соответствующих значений указанных градиентов, а по тарировочной зависимости определяют соответствующие числа циклов до их разрушения, отл и ч а ю щи йс я тем, что с целью повышения точности путем учета структурных изменений в каждом образце, в период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют on ределение изменения амплитуды циклических напряжений, с учетом которых судят об усталости материала образцов.
1702237
Составитель Ю.Виноградов
Редактор Л.Народная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец
Заказ 4537 Тираж 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
