Способ определения характеристик зарождения и скорости распространения трещин в листовомметалле

 

1

СвПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Свез Саветсииз

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 19,V.1969 (№ 1334898/25-28) М.Кл. 6 01Ь 7/18

G 01п 3/06 с присоединением заявки №вЂ”

Нетзитет пе келсо ттзсбретеиий и етирытий ври Сввете Иииистрве

РР Р

Приоритет—

Опубликовано 21 lll.1972. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 15Х.1972

УДК 531.781.2:620.251 (088.8) Авторы и-«.oáðñò.ñï!,ÿ

C. И. Лияацкий, А. Г. Войцицкий и H. В. Новиков

Институт проблем прочности АН Украинской ССР

Заявитель

;СПОСОБ ОдР ДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАРОЖЙЕНИЯ .И СКОРОСТИ PACIIPOCTPAHKHNSI ТРЕЩИН В ЛИСТОВОМ

МЕТАЛЛЕ

Изобретение относится к обл.асти исследования м.еханическия свойств металлов, в частности к способу, определения хар.актеристики зарождения и скорости р:аспростр:анения хрупких трещин. 5

Известен способ определения характеристик зарождения и скорости распространения трещин в листовом металле, заключающийся в в том, что на поверхности плоского образца, в направлении возможного распространения 10 трещин, располагают чувствительные пьезокерамические датчики, нагружают образец и о зарождения и скорости распространения трещин судят по стреле прогиба, рассчитываемой по расположению импульсов на осциллограм- 15 ме.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает регистрацию стадии, предшествующей образованию трещин, а также контроль за процессом их накопления. 20

Цель предлагаемого изобретения — разработка способа определения характеристики зарождения и скорости распространения хрупких трещин в металлах, позволяющего определить момент образования отдельных микродефектов и контролировать процесс их накопления. .Это достигается путем записи частотно-амплитудного спектра эмиссии звукового давления и упруго-пластических волн, вызванной 30 зарождением микродефектов, и установки частотных и амплитудных значений сигналов, по которым определяют сопротивление металла разрушению и скорость распространения трещин.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На образец 1, выполненньш с надрезом, укрепляют на некотором расстоянии от липин возможного распространения трещин пьезокерамические датчики 2, которые связаны с регистрирующим прибором 8. Образец располагают в вакуумной камере и прикладывают к нему внешнюю растягивающую силу. По мере повышения нагрузки в зоне А, которая является инициатором трещин, так как в этом месте накапливается наибольшая упругая энергия, будет возрастать степень пластических деформаций, вызывающих появление микротрещины.

Зарождение первой микротрещнны генерирует звуковой импульс, вызывающий упругую волну, которая улавливается всеми пьезокерамическими датчиками, регистрируется на осциллографе и снимается на кинопленку. Такая же картина происходит при появлении второй, третьей и т. д. микротрещин. При слиянии микротрещин в макротрещину мы получаем сигнал большой амплитуды, и этот момент счнта-333395

Предмет изобретения

Составнтеоь А. Босой

Текред Е. Борисова

Корректор T. Бабакина

Редактор В. Новоселова! 1зд Ъо 425 Тн(i)атн 448 п сдан снов

Ц1! IHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная типография Костромского упгравтения но печати ется зарождением трещины. В этот же момент сбрасывают нагрузку с образца и дальнейшее развитие трещин будет самопроизвольным.

При продвижении трещин вдоль образца наибольший всплеск амплитуды дает датчик, рас- 5 положенный ближе всего к истоку трещин, эти максимальные отметки и служат для точного расчета скорости распространения трещин.

Регистрация упругих и упруго-пластических волн в образце позволяет подойти вплотную к lo источникам самопроизвольного и скачкообразного роста хрупких трещин материала.

Этот процесс объясняется влиянием отраженной упруго-пластической волны, которая, подойдя вновь к истоку трещин, выводит их из 15 равновесия, обуславливает их следующий скачок.

Предлагаемый способ позволяет получать новые данные о характере и закономерноности появления и распространения хрупких 2О трещин. С помощью этого способа можно определить критические условия работы реальных конструкций в условиях низких температур и и глубокого вакуум а.

Способ определения характеристик зарождения и скорости распространения трещин в листовом металле, заключающийся в том, что на поверхности плоского образца, в направлении возможного распространения трещин, располагают чувствительные пьезокерамические датчики, нагружают образец, и о зарождении и скорости распространения трещин судят по показаниям чувствительной приемной системы, отлинпюн4ийся тем, что, с целью регистрации моментов образования отдельных микродефектов и контроля за процессом их накопления в объеме металла при глубоком охлаждении, с помощью чувствительной приемной системы записывают частотно-амплитудный спектр эмиссии звукового давления и упругопластических волн, вызванной зарождением и распространением микродефектов, устанавливают частотные и амплитудные значения сигналов, и по ним определяют сопротивление металла разрушению и скорость распространения трещин.