Способ определения сопротивления усталости материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/32 

1

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения сопротивления усталости материалов.

Цель изобретения - сокращение трудоемкости определения предела выносливости при наличии в материале концентратора напряжений путем исключения длительньпс испытаний образцов с концентратором при различных коэффициентах асимметрии цикла.

Способ осуществляют следующим образом.

Партию гладких образцов (без концентратора) циклически нагружают пр различных значениях коэффициента R асимметрии цикла в областях растягивающих и сжимающих средних напря- жений цикла, определяют пределы выносливости (З. материала без концентратора напряжений и устанавливают зависимость 6 от R.

На статическое нагружение до разрушения при растяжении испытывают гладкий -образец и образец с концентратором напряжений, и по результатам испытаний определяют коэффициен Ко концентрации напряжений при растяжении.

На статическое нагружение до разрушения при сжатии испытывают гладкий образец и образец с концентратором напряжений и по результатам испытаний определяют коэффициент К концентрации напряжений при сжатии.

Пределы выносливости б .. при

личных значениях коэффициента R дл образцов с концентратором вычисляют по формулам:

e-R

Кр

« тс

-для знакопостоянных циклов со средним растягивающим напряжением,

-для знакопостоянных циклов со средним сжимающим напряжением.

в(1-Ю

Kp-K,R

- для знакопеременных циклов.

концентратора напряжений, устанав вают зависимость их от коэффициен ,R и по ней судят о сопротивлении усталости, отличающийс тем, что, с целью сокращения труд емкости определения сопротивления усталости при наличии в материале концентратора напряжений, испытыв ют статическим нагруженцем до раз .f рушения две пары образцов, состоя щие каждая из гладкого образца и разца с концентратором, одну пару испытывают на растяжение и определ ют коэффициент Кр концентрации на пряжений при растяжении, другую п ру испытывают на сжатие и определя ют коэффициент К концентрации на пряжений при сжатии, а ограниченны пределы выносливости G для обра

RK

По полученным результатам устанав- цов, с концентратором вычисляют по

ливают зависимость б от коэффициен- формулам: та R асимметрии цикла, которая является характеристикой сопротивления усталости образца с концентратором.

0RK

в-а

- ДЛЯ знакопос тоянных цикл

5

0

5

0

5

Пример. Установили зависимость ff (R) для стеклопластика при наличии трех видов отверстий RK круглого Фб мм, прямоугольного 5 8 мм и эллиптического 4 7 мм. Образец без концентратора и образцы с концентраторами испытали статическим растяжением и сжатием. Определили коэффициенты Кр и для круглого отверстия 1,26 и 1,10, прямоугольного 1,50 и 1,07, эллиптического 1,65 и 1,2.

На усталость испытали по 12 гладких образцов при семи значениях коэффициента R равных: 3; -со , -2, -1, 0,5, О, 0,33,

Затраты времени на получение зависимости G (R) для трех видов концентраторов составили 720 ч работы на испытательном стенде, а при известном способе потребовалось бы около 2100 ч работы на испытатель- ;Ном стенде и в три раза больше образцов.

Формула изобретения

Способ определения сопротивления усталости материалов, по которому образцы материала нагружают циклически до разрушения при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла, определяют пределы ограниченной выносливости 6 материала без

0

концентратора напряжений, устанавливают зависимость их от коэффициента ,R и по ней судят о сопротивлении усталости, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости определения сопротивления усталости при наличии в материале концентратора напряжений, испытывают статическим нагруженцем до раз- f рушения две пары образцов, состоящие каждая из гладкого образца и образца с концентратором, одну пару испытывают на растяжение и определяют коэффициент Кр концентрации напряжений при растяжении, другую пару испытывают на сжатие и определяют коэффициент К концентрации напряжений при сжатии, а ограниченные пределы выносливости G для образRK

0

цов, с концентратором вычисляют по

- ДЛЯ знакопостоянных циклов

31293548

со средним рас-со средним сжитягивающим на-мающим напряпряжением,жением,

(31 - для знакопос- знакопере- с тоянных циклов менных циклов.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения сопротивления усталости материалов. С целью сокращения трудоемкости определения циклической прочности при наличии в материале концентратора напряжений циклически нагружают образцы без концентратора напряжений при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла и определяют ограниченные пределы выносливости б- материала без концентратора. Затем статически нагружают до разрушения две пары образцов, состоящие каждая из гладкого образца и образца с концентратором, одну пару испытывают на растяжение и определяют коэффициент Кр концентрации напряжений, другую пару испытывают на сжатие и определяют коэффициент К концентрации напряжений, а ограниченные пределы выносливости G для образцов с концентратором вычисляют для знакопостоянных циклов со средним растягивающим напряжением по формуле 3,( 5 /К, для знакопостоянных циклов - со средним сжимающим напряжением по формуле G RK R /KC а ДЛЯ : знакопеременных циклов - по формуле якг S R(I-R)/(KP-K.R). (Л со ел 4: 00