Способ определения эквивалентного повреждающего действия циклических нагрузок Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованиям долговечности материалов и конструкций и может быть использовано для определения эквивалентных циклических режимов нагружения.

Цель изобретения - повышение достоверности путем определения мер повреждающего действия двух нагрузок на -одном образце при одной и той же предварительной поврежденности материала.

Устройством для реализации способа является испытательная машина, позволяющая нагружать образцы сложной многопараметрической нагрузкой.

Способ реализуют следующим образом.

В образце с надрезом выращивают усталостную трещину так, чтобы не , повредить образец больше, чем при последующем нагружении.

Например, образец с надрезом нагружают циклически по отнулевому циклу с заданной амплитудой последующего одноосного нагружения до образования в вершине надреза усталостной трещины. После этого продолжают циклическое нагружение до излома образца периодами, чередуя последовательно нагружения с одноосным однопараСП

00 СП

метрическим и многопараметрическим циклическими нагружениями, на изломе образца фиксируют метки, соответствующие переходам от одно- к многопараметрическому нагружению. Измеряют шаги усталостной бороздки при одно- и многопараметрическом нагружении в качестве характеристики разрушения от действия соответствующих нагрузок и по соотношению шагов судят о соотношениях повреждающих действий, что может быть использовано для замены при испытаниях одного -типа нагруже- ния другим, легче реализуемым.

В качестве одноосной простой нагрузки можно пpикпaдьшatь нагрузку с пульсирующим циклом растяжения, что гарантирует материал от дополнительного повреждения..

II р и м е р, Проводят испытания плоских крестообразных образцов из алюминиевого сплава АКб, имеющих толщину 10 мм. Частота приложения нагрузок составляет 5 Гц. Первоначально в образце, имеющем центральное отверстие диаметром 5 мм, вьфащияают усталостную трещину при отнулевом 1ф1кле одноосного растяжения при напряжении 170 МПа на глубину около 1 мм, после чего переходят к двух- растяжению, многопараметричес |кому нагружению с асимметрией цикла 0,2 и соотнощением главных напряжений 0,9 при неизменной амплитуде kan ряжения одноосного растяжения 170 МП Воздействие многопараметрическим циклом нагружения осуществляют в течение 50 циклов, после чего переходят к нагрузке одноосного пульсирующего цккла растяжения с неизменной амплитудой напряжения 170 и осуществляют ее в течение 50 liHKnoa. В последующем проводят чередование двух указанных видов нагрузки через каждые 50 циклов вплоть до разрушения

образца. 1 I

После разрушения образца проводят фрактографию излома на растровом электронном микроскопе КВИК-100 (американская фирма Коутс и Велтер)

5

0

путем измерения шага усталостных бороздок, отвечающих соседним сериям сопоставляемых циклов нагружения, исключая первые и последние две усталостные бороздки, а величину G эквивалентного напряжения сложного нагружения с таким же повреждающим действием определяют из соотношения С., 170 (), МПа,

t

ш где Б,S - соответственно измеренный шаг усталостной бороздки в серии циклов одноосной нагрузки и двухосного растяжения;

показатель степени, который применительно к сплавам на основе алюминия равен 2 до достижения величины шага усталостных бороздков 2,14г , а при больших величинах шага равен 4.

25 Формула изобретения

0

5

0

5

0

1.Способ определения эквивалентного повреждающего действия циклических нагрузок, заключающийся в том, что к образцу с предварительно наведенной трещиной прикладывают многопараметрическую нагрузку и определяют характеристику разрушения

в качестве меры повреждающего действия нагрузки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности путем определения мер повреждающего действия двух нагрузок на одном образце при одной и той же предварительной поврежденности материала, к образцу поочередно с многопараметрической нагрузкой прикладывают одноосную однрпараметрическую нагрузку, а в качестве характеристики разрушения от каждой из нагрузок измеряют соответствующий шаг усталостной бороздки.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве одноосной простой нагрузки прикладывают нагрузку с пульсирующим циклом растяжения.

Изобретение относится к исследованиям долговечности материалов и конструкций и может быть использовано для определения эквивалентных циклических режимов нагружения. Цель изобретения - повышение достоверности путем определения мер повреждающего действия двух нагрузок на одном образце при одной и той же предварительной поврежденности материала. Образец материала с трещиной нагружают поочередно циклическими одно- и многопараметрическим нагружениями, а о мере повреждающего действия каждой из нагрузок судят по соответствующему шагу усталостной бороздки. 1 з.п. ф-лы.