Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию прочности свойств материалов, а именно к способам ускоренного испытания на циклическую долговечность.

Цель изобретения - повышение производительности испытания.

Способ осуществляют следующим образом.

Задаются программой испытания материала на циклическую долговечность. Программа представляет собой периодическое повторение блока, содержащего несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, большими или меньшими предела выносливости материала.

В начале нагружения из блоков программы исключают ступени с амплитудами напряжения, меньшими предела выносливости а-| материала. Нагружение в таком режиме осуществляют до появления усталостной трещины, длина Е которой соответствуете, являющейся наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих предела выносливости. Соответствие значения EI величине устанавливают заранее на основании известной расчетной формулы

г,

к

Oi nY

где К/л - нижнее пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений; Y - безразмерная функция, учитывающая геометрию образца с трещиной и характер нагружения. В процессе испытания регистрируют момент появления усталостной трещины длиной EI. С этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением oi амплитуды напряжения и продолжают в таком режиме нагружение до увеличения длины усталостной трещины до значения Кг, соответствующего напряжению 02. С этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением 02 амплитуды напряжения.

Таким образом, осуществляют нагружение с последовательным включением в блоки программы ступеней со все меньшими значениями амплитуды напряжения, соответствующими длине растущей усталостной трещины. Соответствие длины It трещины амплитуде Oi напряжения устанавливают на основании соотношения

;

лУ

Пример. Используют блок программы, содержащий шесть ступеней. Амплитуды напряжения МПа и МПа меньше предела выносливости o-i 137 МПа, а остальные МПа, о 195 МПа, Ом 170 МПа и о 145 МПа превышают предел выносливости.

Длительность каждой ступени составляет соответственно ,6 , N, l,06-icf; Ыи 3,06-10 ; Нш 8,24-l(f; NIV 22,210. Длительность одного полного блока программы составляет NE 195,1610

Значение нижнего порогового значения коэффициента интенсивности напряжений для испытуемого материала

V крМН 6,3-375- .

Значения 5, соответствующие о,, составляют

к

fi -gffr

Т. 6« Сначала нагружение осуществляют блоками, не содержащими ступени с ai и аа.

После того, как трещина достигла длины, равной 0,988 мм (к этому моменту повторено 16 блоков), добавляют ступень с амплитудой 01 напряжения. Этот режим сохраняется до тех пор, пока длина трещины не достигает значения 2 1,6 мм. К этому моменту еще повторено 11 блоков.

Затем добавляют ступень с амплитудой 02 напряжения. Этот режим сохраняется до разрушения, которое достигнуто повторением еще 11 блоков.

Общая длительность испытания составляет 6,424-10® циклов, а длительность испытания известным способом, когда в течение всего испытания повторяются полные блоки

программы, составляла 17,681-10 циклов. Таким образом, сокращение длительности испытания .составляет 63,7%.

Формула изобретения

Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность, по которому деталь или образец материала циклически нагружают до разрушения в режиме периодического повторения блоков программы изменения напряжения, каждый из которых включает несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытания, в начале нагружения из

блоков программы исключают ступени с амплитудами напряжения, меньшими предела выносливости материала, регистрируют момент появления усталостной трещины, длина которой соответствует наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих предел выносливости, после чего включают в блоки программы ступень нагружения с этим значением амплитуды напряжения, а другие ступени нагружения с амплитудами

1226138

напряжения, меньшими предела вынесли-щина достигает длины, соответствующей знавости, включают в блоки программы по ме-чению последующей более низкой ступени

ре того, как растущая усталостная тре-амплитуды напряжения.

Изобретение относится к ускоренным испытаниям материалов на циклическую долговечность в режиме периодического повторения блоков программы изменения напряжений. Блоки программы включают несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения. С целью повышения производительности испытания сначала нагружение осуществляют без ступеней, амплитуды которых меньше предела выносливости материала, а затем по мере роста усталостной трещины включают в блоки программы ступени, амплитуды которых меньше предела выносливости. Ступени включают в последовательности уменьшения амплитуды напряжения. ю ю О5 оо 00