Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических респубики

<»>976347 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)M. Кл. (22)Заявлено 11. 04. 81 (21) 3277026/25-28 с присоединением заявки М

G 01 и 3/60

3Ъеударотминый комитет

СССР

60 делам изо4ретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23. 11. 82. Бюллетень ph 43

Дата опубликования описания 23. 11. 82 (53) УДК 620. . 115. 8 (088.8) Г. Н. Третьяченко и В. Г. Барило (72) Авторы изобретения

Институт проблем прочности АН Украинской ССР

1.., (7l ) Заявитель (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

HA ТЕРИОМЕХАНИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ ..1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к образцам для испытаний материалов на термомеханическую усталость, Известен образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость, выполненный в виде полой рабочей части и захватных головок на.ее концах 1 1).

Недостатком образца является низкая экономичность испытаний, поскольку дпя получения в нем заданных термических напряжений он должен иметь большие размеры, что требует .использования испытательных машин большой .мощности.

Цель изобретения - повышение экономичности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость, выполненный в виде полой рабочей час ти-и захватных головок на ее концах,;снабжен жестко авязанным с головками стержнем, размещенным в полости образца вдоль его оси и выполненным из того же материала, что и рабочая часть, а зазор между стержнем и рабочей частью образца заполнен материалом, имеющим теплопроводность, меньшую теплопроводности материала рабочей части и стержня.

На чертеже изображен предлагаемый образец °

Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость выполнен в виде полой рабочей части 1 с -захватными головками 2 и 3 на ее концах для крепления в захватах испытательной машины (не показаны).

Стержень 4, жестко связанный с голого вками и имеющий на одном из концов резьбу 5, а на другом конце - проФильную головку 6, размещен в полости 7 вдоль оси образца и выполнен

3 97634 из того же материала, что и рабочая часть;1 образца, а зазор между стержйем 4 и рабочей частью образца заполнен материалом 8, имеющим тепло.проводность, менЬшую теплопроводности материала рабочей части 1 стержня 4, а в другой захватной головке 3 выполнен упор 9, s который упирается профильная головка 6 стержня 4. В захватных головках 2 и 3 1о установлены пробки 10 и 11, предназначенные для фикоации стержня 4.

Образец испытывают следующим образом.

Сначала подготавливают образец к 15 испытаниям, для чего стержень 4 вставляют в полость 7, заполняют образовавшийся зазор между ним и рабочей частью 1 образца, материалом

8, например ecGecTOM, и завинчива-, в ют стержень 4 . до соприкосновения профильной головки 6 с упором 9 без натяга стержня 4. В захватные головки устанавливают пробки 10 и 11, исключающие перемещение стержня 4 относительно образца при изменении знакв термических напряжений, обеспечивая тем самым жесткую связь между стержнем 4 и образцом. Затем раз" мещают образец в испытательной каме- щ ре (не показана.), закрепляют его головки 2 и 3 в захватах испытательной машины и нагружают чистым круговым изгибом, моделируя тем самым вибрационные нагрузки, возникающие во время работы материала на термо-, усталость, Одновременно с нагружением образца камеру продувают газовым потоком, температуру которого изменяют по заданной программе. При воздействии газового потока на образец его рабочая часть 1 прогревается значительно быстрее, чем нагружающий стержень 4, в результате чего рабочая часть 1 удлиняется больше, чем стержень 4, и в образ.це появляются сжимающие напряжения.

По мере прогрева стержня 4 разница термического расширения между ним и рабочей "частью l уменьшается, что влечет снижение напряжений. Ско7 ф рость прогрева стержня 4, а следовательно, и величина напряжений в образце определяется теплопроводностью материала 8, заполняющего зазор между стержнем 4-и рабочей частью 1 образца. Под действием термических напряжений и напряжений от вибрационных нагрузок в испытуемом образце происходят процессы пластического деформирования и расширения. После разрушения образца определяют величину пластической деформацйи, .которая равна разнице длины рабочей части 1 испытанного образца, из которого после испытаний извлекают стержень 4, и длины рабочей части l до испытаний. Затем определяют зависимость величины пластической деформации от количества теплосмен и по этой зависимости судят о термомеханической усталости материала.

Предлагаемый образец позволяет повысить. экономичность испытаний, поскольку он может быть выполнен небольших размеров и не требует мощ ных испытательных машин, Формула изобретения

Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость, выполненный в виде полой рабочей части и захватных головок на ее концах, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности испытаний,: он снабжен жестко связанным с головками стержнем, размещенным в полости образца вдоль его оси и выполненным из того же материала, что и рабочая часть, а аазор между стержнем и .рабочей частью образца заполнен материалом, имеющим теплопроводность, меньшую теплопроводности материала рабочей части и стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР по заявке h" 2944148/25-28, кл. 6 01 М 3/60, 1980((прототип).

976347

Составитель В. Гриненко

Редактор Л. Гратилло Техред 4,.Бабинец Корректор Е. Роако

Заказ 8995/71 Тираж 887 Подписное

ВНйИПИ Госудаоственного коиитета СССР по делан изобретений и открытий

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

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