Способ оценки усталостной долговечности конструкции Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к области испытаний, к способам оценки усталостной долговечности конструкций.

Цель изобретения - повышение достоверности путем снижения влияния условий крепления образца-свидетеля на скорость накопления повреждений в конструкции, а также повышение точности путем увеличения размера базы крепления образца-свидетеля на конструкции.

На чертеже представлен образец- свидетель для реализации способа,

Устройством для реализации способа является стенд для нагружения конструкции усилиями, воспринимаемыми конструкцией в процессе эксплуатации,

Образец-свидетель для реализации способа представляет собой полосу из материала конструкции длиной L, в средней по длине части которой образован концентратор двумя прямоугольными выемками, т.е. выполнен прямоугольный участок длиной 1, Ширина Н образца-свидетеля вблизи торцов превышает ширину h образца в зоне концентратора. Коэффициент концентрации образца связан с геометрическими размерами образца: с соотношениями длины и ширины участка концентрации к длине и ширине образца.

Способ реализуется следующим образом.

На конструкции предварительно определяют опасную область - зону максимальной скорости накопления повреждений. Тензометрированием определяют уровень деформирования в опасной области материала конструкции Выбирают на поверхности конструкции удобную область для слежения за образцами- свидетелями с пониженным уровнем деформирования ц определяют тензометры- ,

(Л

с

сд

Од

со

0

о

рованием уровень деформирования конструкции в этой зоне. Для обеспечения одинакового уровня деформирова- ния в опасной области и на участке концентрации образца-свидетеля обеспечивают равенство коэффициента концентрации образца-свидетеля и отношения уровней деформаций в зоне наивысшей скорости накопления по- вреждения и в выбранной зоне. Для этого размеры образца-свидетеля выбирают из соотношения

Јг LH

17 h()

где Ја и Ј, - максимальные главные

деформации, соответственно, в опасной области и в выбранной зоне( и закрепляют образец-свидетель торцами на поверхности конструкции вдоль направления максимальной главной деформации в выбранной зоне. При этом, поскольку образец закреп- лен вне опасной зоны, условия закрепления не влияют на долговечность конструкции. Поскольку образец закрепляют в зоне, где уровень деформаций ниже, чем в опасной области, харак- теризуемой часто высокими градиентами деформации, то база образца-свидетеля может быть выбрана большей, что повышает точность испытания. Размещение образца-свидетеля может осуществляться в удобной для слежения за ним области, что может иметь также значение, когда часть конструкции находится в условиях, Затрудняющих крепление образца в опасной области.

5

В процессе нагружения конструкции образец воспринимает весь спектр нагрузок, а скорость накопления повреждения в его концентраторе соответствует максимальной скорости накопления повреждения.

Формула изобретения

Способ оценки усталостной долговечности конструкции, заключающийся в том, что из материала конструкции в зоне максимальной скорости накопления повреждений изготавливают плоский осесимметричный образец-свидетель с концентратором в средней его части,- закрепляют образец-свидетель торцами на поверхности конструкции вдоль направления максимальной главной деформации и нагружают конструкцию эксплуатационной нагрузкой, а о ее долговечности судят по времени нагружения до разрушения образца-свидетеля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности путем снижения влияния условий крепления образца на скорость накопления повреждений конструкции и точности путем увеличения размера базы крепления образца, закрепление образца осуществляют вне зоны максимальной скорости накопления повреждений, а концентратор образуют двумя прямоугольными выемками, глубину которых выбирают из условия равенства коэффициента концентрации отношению деформации в зоне максимальной скорости накопления повреждения к деформации в зоне закрепления образца-свидетеля,

Изобретение относится к области испытаний, к способам оценки усталостной долговечности конструкции. Цель изобретения - повышение достоверности путем снижения влияния условий крепления образца-свидетеля на скорость накопления повреждений в конструкции, а также повышение точности путем увеличения размера базы крепления образца-свидетеля на конструкции. Из материала конструкции выполняют образец-свидетель с концентратором в виде прямоугольного участка в средней по длине части образца. Коэффициент концентрации равен отношению деформаций в опасной области и в зоне крепления образца на поверхности. 1 ил.