Способ определения предела выносливости материала Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения предела выносливости.

Цель изобретения - сокращение времени испытаний за счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения.

Устройством для осуществления предлагаемого способа может быть испытательная машина, позволяющая циклически нагружать образцы при различных уровнях нагрузки, снабженная Счетчиком числа циклов.

Способ осуществляют следующим образом.

he менее двух образцов (основной и дополнительный) испытывают при ступенчатом увеличении нагрузки. Чем больше образцов, тем точнее можно восстановить кривую усталости.

Для каждого образца задают различные начальные значения с ступени на- гружения, но не больше, чем определенные по зависимостям

&° С%| при 30° 70° 1Ша; $0 С%- при (Г 700 - 1500 МПа;

сд

00

со

СП

оо

G0 c- при (J 1500 -, 2000 МПа, 8

где Gg - временное сопротивление

материала;

о/, - теоретический коэффициент концентрации напряжений в опасном сечении образца; С - коэффициент, учитывающий вид деформации (при изгибе , при растяжении сжатии ,7).

Затем измеряют значение амплитуд и чисел циклов напряжений каждой сту пени нагружения. Применяя корректированную гипотезу линейного накопления повреждений, определяют угловой коэффициент наклонного участка кри- вой усталости по результатам испытаний двух образцов:

х, к, к, к.г

lgn lga z + 1&ар :pgЈw

где

я„ - корректированная

величина суммы усталостных повреждений .

В данном случае использована кор ректированная гипотеза суммирования усталостных повреждений, согласно

которой

к т

Z-Ci п; ., JС)

f V

где ая - величина усталостного повреждения ;

- амплитудное значение напряжений (6; ) 5

- число циклов нагружения напряжением .

lf

Ј;

Величину уле

ap рассчитывают по фор-

Р .; ри а де

Sj№jJlKj(Јk

(3)

1

1

«Лкс К о&Ц

0,2,

- коэффициент формы блока нагружения, равный GV

Г ь; п- - -Ј.--,

(4)

trf

де Ј

МЛКС

ЛМКС

,5

N.

«оке

-среднее значение макси- калькой амплитуды блока напряжения (при регулярном нагружения 67,

( i

О.МАКС

-коэффициент, характеризующий влияние напряжение ниже исходного предела выносливости., находящийся в пределах Ј при условии суммирования повреждений;

-суммарное число циклов нагружения в блоке.

Величину AL оценивают по соотношению

,,45.(5)

При 1 0,45 получают ,2, что

в больыинстве случаев не соответст0

5

0

вует экспериментальным данным (при этом принимают ,2).

Величины (v и nt получают из результатов испытаний образцов. По формуле (4) определяют коэффициент Ч формы блока нагружения, а по формуле (5) - величину повреждения а. Из формулы (3) определяют значение предела усталости ( первичной кривой усталости на ограниченной (пока неизвестной) базе ,«(1- ЬЦ). ар

По формуле (2), произведя суммирование по всем амплитудам -блока нагружения для каждого образца, получают соотношения

К; irt

tt:

п

к ft « - Я

G М„

Pf

(6)

5

0

где К, и

откуда KI

К2числа ступеней нагружения образцов,

к-1 Кг

m

Kt.1Ц

Z lgn2l--Z- . lgapz + Z. lgapf

Ј

g

Kt

-5,

.

значение

где га - предварительное

величины т.

Это значение можно уточнить методом итераций, используя вместо формулы (5) формулу (2). Далее, используя коэффициенты К и Ку увеличения соответственно предела выносливости и чисел циклов при переходе от первичной ко вторичной кривой усталости, определяют значение предела выносливости, равное

коэффициенты связи между параметрами первичных и вторичных кривых усталости.

Формула изобретения

Способ определения предела выносливости материала, заключающийся в том, что к образцу материала прикладывают циклическую нагрузку, ступенчато увеличивают ее до разрушения при постоян ном уровне нагрузки на каждой ступе-515395816

ни и определяют уровни поврежденное-циклически ступенчато нагружают до

ти материала на каждой ступени и на-разрушения дополнительные образцы

пряжение на последней ступени, по ко-так, что начальные уровни их нагружеторым определяют предел выносливости.,ния отличны от начального уровня наотличающийся тем, что,гружения основного образца, а опредес целью сокращения времени испыта-ление уровня поврежденности осуществний за счет исключения необходимостиляют по напряжениям на последних

проведения предварительных испытанийступенях нагружения дополнительных

при постоянных уровнях напряжения, юобразцов.

Изобретение относится к испытаний материалов, к способам определения предела выносливости. Цель изобретения -сокращение времени испытаний за счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения. Не менее двух образцов циклически нагружают от различных начальных уровней нагрузки до разрушения, ступенчато увеличивая уровни нагрузки. Определяют напряжения на последних ступенях нагружения и повреждения в процессе нагружения, по которым судят о пределе выносливости.