Образец для испытания материалов на термическую усталость Советский патент 1988 года по МПК G01N3/60 

I Изобретение относится к испытаниям материалов.

Целью изобретения является повышение т )чности путем создания плосконапряжен- нэго состояния образца.

На чертеже изображен образец для испытания материалов на термическую уста- лЬсть.

I Образец выполнен в виде кольца с ци- л| ндрической боковой наружной поверхно- ью 1 и двумя коническими торцовыми по- :рхностями 2 и 3, плавно сопряженными н а внутренней поверхности кольца. Вер- ц ины конических поверхностей лежат в од- зй точке О, расположенной на оси кольца.

В

RI и наружного R2 радиусов кольца п )зволяют задавать параметры теплового и напряженного состояний материала образца. Образец испытывают следующим обра

личина углов ф1 и ф2, размеры внутрен-

3(

М.

Образец закрепляют на генераторе газо- )го потока, который проходит через внутреннее отверстие. Температуру газового )тока скачкообразно изменяют от мини- м 1льной к максимальной и, наоборот, с оп

Р

Д|)й температуре. При смене температуры га- зрвого потока в процессе нагрева и охлаж- дЫия образца в нем возникает тепловое и напряженное состояние, параметры кото- Р0ГО соответствуют параметрам состояния материала конструкционного элемента при эксплуатации и задаются режимом теплово- гс нагружения и геометрическими размерами образца. Цикл испытаний повторяют до появления трещин на рабочей кромке г и|по количеству теплосмен до их появления

;деленнои выдержкой по времени при каж-

судят о сопротивляемости материала термоусталости. Аналитический расчет термических напряжений проводят по формуле

аЕ

ОЗ

T(R)dR+ «i- к, .

+2 5 T(R)R dR-T(R)R3,

RI

где a - коэффициент термического расширения материала; Е - модуль упругости материала; R - текущий радиус; RI - внутренний радиус кольца; R - наружный радиус кольца; Т (к)-температура материала образца на

расстоянии R от центра. При углах конусности ф1+ ф2 30° термонапряженное состояние образца можно считать плосконапряженным, при этом погрешность расчета термических напряжений не превышает 0,1%.

Формула изобретения

Образец для испытания материалов на термическую усталость, выполненный в виде кольца с цилиндрической боковой наружной поверхностью и конической одной торцовой поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, другая торцовая поверхность выполнена также конической и плавно сопряжена с первой конической поверхностью на внутренней поверхности кольца, а вершины конических поверхностей лежат в одной точке, расположенной на оси кольца.

Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить точность путем создания в образце плоско йаправ- ленного состояния. Образец для испытания материалов на термическую усталость выполнен в виде кольца с цилиндрической боковой поверхностью и двумя плавно сопряженными коническими торцовыми поверхностями 2 и 3 на внутренней поверхности кольца. Сумма углов конусности ф1+ф2 составляет менее 30°. О сопротивляемости материала термоусталости судят по количеству теплосмен до появления трещин на рабочей кромке образца. 1 ил. с (О GO ОС СО