Неразрушающий способ определениястепени усталости элементов koh-струкции
«и 800800
Союэ Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф г
*г (Ь1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 070476 (21) 2347379/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 30.01.81. Бюллетень Йо 4
Дата опубликования описания 10. 02. 81 (51)М. Кл.
G N 3/06
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 178.. 3 (088. 8) (72) Авторы иэобретения
В.В.Запорожец, В.А.Бердинских, Х.Б.Кордон
685, ) (71) Заявитель
Киевский ордена Трудового Красного Знамени инстит гражданской авиации (54) НЕРАЗРУШАЮЦИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ
УСТАЛОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ
Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к способам измерения усталостной прочности материалов и элементов констру- е кций.
Известен способ определения накопленного усталостного повреждения конструкции, включающий определение числа разрушившихся чувствительных элементов, прикрепляемых к конструкции и последовательно заменяемых по мере их разрушения (1J.
Недостатками способа, поэволяющего выполнять оперативный контроль накопленного усталостного повреждения конструкций в процессе их эксплуатации, являются сложность контролирования локальной зоны усталостного повреждения, поскольку чувствительные элементы имеют относительно боль- 20 шие габариты, а новые чувствительные элементы трудно точно установить на место прежних1 а также невозможность определения степени усталости материала и элемента конструкции, так как способ не позволяет исследовать динамику изменения усталости материалов.
Известен также нераэрушающий спосо6 определения степени усталости элементов конструкции, включающий циклическое приложение нагрузки и последовательное определение в процессе приложения нагрузки параметров, характеризующих свойства поверхности элемента конструкции, по изменению которых судят о усталости (2).
Недостатком известного способа является визуальный контроль изменения состояния оптически чувствительного материала, наносимого на поверхность исследуемого элемента, что уменьшает достоверность результатов измерений, полученных этим способом.
Цель изобретения — повышение достоверности результатов измерения усталостной прочности материалов и элементов конструкции.
Указанная цель достигается тем, что в неразрушающем способе определения степени усталости элементов конструкции, включающем циклическое приложение нагрузки и последовательное определение в процессе приложения нагрузки параметров, характеризующих свойства поверхности элемента конструкции, по изменению которых судят о степени усталости, осуществляют перемещение индентора с посто800800
Формула изобретения
Составитель В.Федосов
Техред Н.Граб
Редактор М.Лысогорзва
Корректор м.н
7 5) Тираж 918 Подп
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11 30 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/
Филиал ППП 11лт...м ", . ужгород, ул. Проектная, 4 янной скоростью в поверхностном слое элемента конструкции и регистрируют частотный спектр изменения усилия перемещения индентора.
Повышение достоверности обеспечивается измерением параметра поверхности, связанного со степенью усталости материалов и элементов конструкции, который в то же время можно регистрировать технически осуществимыми объективными методами. !
О
Способ осуществляется следующим образом.
К материалу или элементу конструкции в ходе определенного числа циклов нагружения прикладывают нагрузку и затем в поверхностном слое элемента конструкции с постоянной скорос— тью перемещают индентор. При склерометрировании исследуемой поверхности регистрируют частотный спектр изменения усиления перемещения индентора, 20 который отражает структурные изменения поверхностного слоя в результате появления наклепа на участках поверхности и развития микротрещин. По мере уменьшения усталостной прочности д увеличивается ширина частотного спектра сигнала, снимаемого с индентора, а также из-за микротрещин изменяются амплитуды частотных составляющих сигнала. Из сравнения амплитудно-час— тотной характеристики сигнала с эталонной, характеристикой или характеристикой, полученной при предыдущем измерении, судят о степени усталости элемента конструкции.
Изложенным выше способом испытывались образцы из сплава Д16Т толщиной
3 мм при знакопостоянном циклическом нагружении с частотой 750 циклов/мин и нагрузкой на образец, равной
13 к1c/MM . Индентором служила ал- 40 мазная игла с радиусом закругления " 5 мкм, углубляемая на 14 мкм и перемещаемая относительно образца с постоянной скоростью 0,01 мм/с. Найдено, что при первых 10 циклов ис— пытания (что составляло - 10% от числа циклов, при которых образец разрушался1, отношение первых моментов амплитудно-частотных характеристик изменялось примерно в 3 раза.
Использование предлагаемого способа неразрушающего контроля усталостной прочности материалов и элементов конструкций позволяет повысить достоверность определения сроков профилактических осмотров и ремонтов конструкций, а также исследовать динамику изменения усталости материалов на основе этого прогнозировать усталостные разрушения материалов и элементов конструкций в процессе изготовления и з".ñïëóàòàции с высокой точностью, Неразрушающий способ определения степени усталости элементов конструкции, включающий циклическое приложение нагрузки и последовательное определение в процессе приложения нагрузки параметров, характери=- .ющих свойства поверхности элемента конструкции, по изменению которых судят о степени усталости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности, осуществляют перемещение индентора с постоянной скоростью в поверхностном слое элемента конструкции и регистрируют частотный спектр изменения усилия пере— мещения индентооа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 456188, кл. G 01 N 3/32, 1971.
2. Авторсоке свидетельство CCCP
9 385465, кл. G 01 N 21/48, 1971 i> ðîтотип),
