Способ испытания материала на усталость

 

(72) Авторы изобретения

М. LI. Тявловский и Т. И. Кузнечик (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА

НА УСТАЛОСТЬ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам испытания материала на усталость.

Известен способ испытания материала на усталость, заключающийся в том, что врашаюшийся образец нагружают чистым изгибом до образования трещины, измеряют количество циклов нагружения до разрушения и по количеству циклов и амплитуде напряжения судят об усталости материала (1 ) .

Недостатком данного способа является ограниченность использования полученных таким образом дагшых об усталости материала, так как условия эксплуатации конструктивных элементов не всегда соответствуют условиям нагружепия вращающегося образца.

Наиболее близким к изобретению по техническому сушеству является способ испытания материала на усталость, эаключаюшийся в том, что возбуждают ре2 зонансные поперечные колебания образца в виде тонкого стержня и регистрируют число циклов до разрушения образца. В известном способе резонансным попереч. ным колебаниям подвергают образец, жестко закрепленный с одного конца и спертый шарнирно с другого конца (2), Недостатком известного способа явля1 ется низкая производительность испытания, обусловленная невысокой частотой колебаний образца. Если рте, в целях ускорения проведения испытания увеличивать частоту колебаний образца, то увеличение при этом скорости нагружения конструкционного материала влияет íà его прочность, и это снижает достоверность получаемых результатов.

Iles изобретения — повышение производительности испытаний. го

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания материала на усталость, заключаюшемуся в том; что возбуждают резонансные поперечные колеба1 ния образца в виде тонкого стержня и (6+4 2g2 ) ФЕИ где 3 и 9» »диаметр и длина образца; его собственная частота;

1О р и Е - плотность и модуль упругости первого рода материала образца;

6 — напряжение в образце.

Способ осуществляют следующим об. разом.

Образец в виде тонкого стержня за. крепляют жестко обоими концами в захватах испытательного устройства и подвер1 ают поперечным резонансным колебаниям го например, с помощью электромагнитного возбудителя. Путдй передвижения захватов испытательного, устройства устанавливают различную рабочтю длину образца перед испытанием, поэтому образец можно испытывать при различных резонансных

2$ частотах. Уменьшение длины образца увеличивает частоту его колебаний. Жесткое закрепление обоих концов образца увеличивает резонансную частоту по сравнению с резонансной частотой образца, один из концов которого закреплен жестко, а другой шарнирно оперт.

Испытание образца при более высоких частотах позволяет сократить время испытания, поскольку количество циклов до,разрушения осуществляется за меньшее время колебаний. Однако, увеличение частоты нагружения влияет на усталостную прочность образца, подверженного

12Е d где 3 и 3 — диаметр и длина образца; — его собственная частота; р и E — плотность и модуль упруЗО гости первого рода материала образца;

- напряжение в образце.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Феодосьев B. И, Сопротивление материалов. М., Физматгиэ, 1963, с. 467-484.

2. Патент США Мо 2299424, кл . 73-67,4, 1942 (прототип).

3 968 регистрируют число циклов до разрушешя

-образца, образец жестко закрепляют с обоих концов, а амплитуду 4 колебаний задают в соответетвии с соотношением

691 4 поперечным колебаниям. Согласно изобретению это влияние устраняется за счет действия не только изгибных напряжений, но и напряжений растяжения, обусловленных растяжением иэ- за жесткого закрепления обоих концов образца. Чтобы учесть действие последнего напряжения, амплитуду колебаний задают в соответствии с приведенным выше соотношением.

Использование изобретения позволяет повысить производительность испытаний.

Формула изобретения

Способ испытания материала на усталость, заключакицийся в том, что возбуждают резонансные поперечные колебания образца в виде тонкого стержня и регистрируют число циклов до разрушения образца, отличающийсятем, что, с целью повышения производительности испытаний, образец жестко закрепляют с обоих концов, а амплитуду A колебаний задают в соответствии с соотношением

Составитель М. Кузьмин

Редактор П. Коссей ТехредЖ.Кастелевич Корректор С. Шекмар

Заказ 8156/71 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4