Способ определения остаточных напряжений в поверхностном слое сечения образца при циклическом знакопеременном изгибе

 

Союз Советских

Социалистических

Республик О,.! Ь! Ф (в 669262

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61; дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 13.06. 77121} 24}51 83/ 25 2„с присоединением заявки М (51} М. Кл

Ci 01 Й 3/32

Гааударатееиай камитет

СССР аа делам изобретений и аткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 25. 06. 79рюл лете нь № 23

Дата опубликования описания 28.06.79 (53) УДК 620.174. .2 1 (088. 8} (72) Авторы изобретения

H. И. Жабко и В. А. Ровков

Институт проблем прочности АН Украинской CCF (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ СЕЧЕНИЯ ОБРАЗБА

ПРИ БИКЛИЧЕСКОМ ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ

ИЗГИБЕ 2

Изобретение касается механических испы тани й.

Известен способ определения остаточных напряжений в сечении образца, заключаюшийся в том, что производят снятие поверхностного слоя образца после пласти-еского деформирования и по изменению деформаций судят о величине остаточного напряжения (1) .

Однако при известном способе возникает необходимость разрушения поверхностного слоя образца при определении остаточных напряжений.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ определения остаточных напряжения в поверхностном слое сечения образца при циклическом энакопере мен ном изгибе, заключающийся в том, что образец нагружают в течение заданного числа циклов, измеряют амплитуду Fn деформации поверхностного слоя и рассчитывают остаточные напряжения (2) .

Недостатком укаэанного способа является низкая точность определения остаточных напряжений, поскольку при расчете остаточных напряжений не учитывают параметры циклического процесса.

Целью изобретения является повышение точности определения остаточных напряжений.

Это достигается тем, что дополнительно измеряют ширину ао динамической петли гистерезиса, а остаточные напряжения 6 ст в поверхностном слое рассчитывают по формуле

6p = >(C„eynP Л E ) E где < р =6 yzp (а;а )- неупругая деформация за цикл, рассчитанная из условия самоуравновешенности остаточных напряжений в исследуемом сечении образца;

g - модуль упругости материала.

Способ осушествляют следуюшим образом.

Образец закрепляют в захватах нагружаюшего устройства н подвергают пнк669262 опт (Cneynp h 6) E

Ъ

Составитель М. Кузьмин

Редактор Л. Народная Техред И. Лсталош Корректор С, Патрушев:-

Заказ 3651/35 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по цепам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 пическому знакопеременному изгибу моФ ментом М . При нагружении образца с помошью измерительной аппаратуры непрерывно регистрируют на экране осцнплографа динамическую петлю гистереэиса.

Через заданное число циклов нагружений измеряют амплитуду Го деформации поверхностного слоя и ширину 6 F. петли гистерезиса, а также амплитуду изгибаюшего момента М для контроля tp заданного уровня нагружения. После этого, используя экспериментальные данные, расчетным путем на основании известного значения модуля Е упругости мате» риала рассчитывают значение неупругой

6oc> =-(Е„,„„р-ЛЦЕ расчитывают остаточные напряжения.

Остаточные напряжения затем учитывают при определении истинных напряжений, действуюших в поверхностном слое образца, которые необходимы дпя установления более достоверных обших закономерностей характеристик выносливости материалов при испытании их в условиях однородного и неоднородного напряженных состояний.

В результате использования предлагаемого способа при усталостных испытаниях образцов в условиях неоднородного напряженного состояния повышается достоверность попучаемых результатов, которые используются для установления единых критериев устапостной прочности и повреждаемости материапов. з

Формула изобретения

Способ определения остаточных напряжений в поверхностном слое сечения о6разца при циклическом знакопеременном изгибе, закпючаюшийся в том, что образец нагружают в течение заданного числа циклов, измеряют амплитуду ба деформации поверхностного слоя и рассчитывают остаточные напряжения, î r л ичающи йс я тем, что, сцепьюповышения точности определения, дополнительно измеряют ширину В динамической петли гистерезиса, а оста,точные напряжения ост в поверхностном спое рассчитывают по формуле где Еддудр= Е-неупр Юд E) — неупругая деформация за цикл рассчитанная из условия самоуравновешенности остаточных напряжений в исследуемом сечении образца, Е- модуль упругости материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Шапин B. Н. Расчет упрочнения иэдепий при их пластической деформации.

Л., "Машиностроение", 1971, с. 96-97.

2. Конюшко 3. М. Расчеты на прочность и жесткость элементов конструкций с учетом пластических деформаций.

М., изд. ВМТУ, 1960, с. 75-90.