Способ определения усталостного повреждения материала Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к области определения прочностных свойств материалов, к способам определения усталостного повреждения.

Цель изобретения - повьпление точности на ранних стадиях диагностики повреждения.

Устройством для реализации способа является испытательная машина, позволяющая нагр окать образцы в мягком или жестком режиме, снабженная измерителями циклов напряжений и деформаций с прибором для гармонического анализа сигналов (Фурье-анализатора).

Способ реализуется следую11ЦФ4 образом.

Образец нагружают в жестком или мягком режиме нагружения. В первом случае меняют по гармоническому закону деформацию, во втором - напряжение. При испытании в режиме мягкого нагружения в качестве параметра неупругости материала, по которому судят об усталостном повреждении материала, определяют меру искажения формы цикла нагрузки, что соответствует искажению формы цикла напряжения. При истытании в режиме жесткого нагружения определяют меру искажения формы цикла де- фррмации.

Искажение формы цикла периодической функции относительно формы гармонического закона можно определить по его спектральным характеристикам, например по амплитудам гармоник цикла деформаций в мягком режиме и по амплитудам гармоник цикла нагрузки в жестком режиме нагружения. В случае испытания образца материала, обладающего вязкими свойствами, в качестве спектральной характеристики определяют коэффициент гармоник, принимаемый за меру искажения цикла. Как показа4

СО СО

05

оо

ли экспериментальные исследования различных материалов, как правило, достаточно определение пяти амплитуд и сдвигов по фазе соответствующих

гармоник. В этом случае длч мягкого режима коэффициент гармоник

к,

-l(gicoe О г) +... + (f:5C08(f,f

f, cos Ч,

10

а в случае жесткого режима коэффициент гармоник

(р г cos Wt) «. . . + (р f cos4)

Р, cos (/,

де ,2,. .. ,5) - амплитуды гармоник цикла де- 20 формаций;

р .(,...,5) - амплитуды гармоник цикла нагрузки;

t.(i«l,2,... ,5) - сдвиги ,по фазе 25 соответствующей гармоники относительно основ - ной гармоники закона нагруже- 30

НИН.

,

1499168

Форм

ула изобретения

,

10

15

20

25 30

1.Способ определения усталостного повреждения материала, заключающийся в том, что образец циклически нагружают, измеряют характеристику напряженного и характеристику деформированного состояний, одну из которых изменяют по гармоническому закону,

а по второй определяют параметр неупругости материала, по которому судят об усталостном повреждении материала, отличающийся тем, что, с целью повыпения точности на ранних стадиях диагностики повреждения, в качестве параметра неупругости материала определяют меру искажения формы цикла второй характеристики относительно формы гармонического закона нагружения.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве меры искажения формы цикла определяют его спектральные характеристики.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве спектральных характеристик определяют амплитуды и сдвиги по фазам гармоник второй характеристики относительно основной гармоники.

Изобретение относится к определению прочностных свойств материалов. Цель изобретения - повышение точности на ранних стадиях диагностики повреждения. Образец материала нагружают в жестком или мягком режиме по гармоническому закону. Определяют искажение формы цикла нагрузки при испытании в жестком режиме и формы цикла деформации при испытании в мягком режиме, для чего определяют спектральные характеристики искаженного цикла и по ним находят коэффициент гармоник, принимаемый за параметр неупругости материала, по которому судят об усталостном повреждении. 2 з.п.ф-лы.