Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружениио

Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внеш них воздействий на материал. Наиболее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции, когда амплитуда напряжений существенна.

По амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряжений, соответ- (твующие резонансным частотам различ- ных гармоник (j - номер гармоники)0

Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме полигармонического процесса нагружения. В качестве параметров лолигармонического процесса нагруже- ния, имитирующего эксплуатационное нагружение, выбирают указанные выше среднеквадратичные значения 0 напря- kemui, соответствующие воспроизводимым резонансным частотам.

В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.

Пример. Консольно закрепленные на вибростенде образцы испытываются при различных режимах.

Эксплуатационный режим формируется генератором случайных сигналов с шириной спектра uf 300 Гц и сред- ней частотой ftn- 27 Гц, равной первой резонансной частоте f( образца Этот режим возбуждает образец практически в области, охватывающей первые три резонансные частоты образца: f(; Јг 175 Гц и f3 485 Гц, поскольку фильтры виброустройства не обеспечивают резких границ воздействий.

При формировании предлагаемого режима испытания задатчиком частоты колебаний является сам консольный образец. Это исключает необходимость подстройки частоты. Амплитуда напряжений деформаций на каждой частоте поддерживается на заданном уровне также автоматически.

Кроме того, испытания проводятся в режиме, который формируется тремя независимыми генераторами„

При возбуждении консольного образца на эксплуатационном режиме сигнал

с датчика деформации проходит через третьоктавный фильтр со средними частотами . и ъ Среднеквадратичные значения напряжений G , G2 и (j полигармонических режимов подбираются равными среднеквадратичным значениям напряжений (деформаций ) на каждой форме колебаний эксплуатационного режима.

В результате испытаний установлено, что искажение спектра сигнала внешнего воздействия исключается за счет динамики объекта испытания,

5Таким образом, идентичность нагружения на случайном и полигармоническом режимах достигается не как при виброиспытаниях по параметрам на вибростоле (параметрам входа), а по

0 напряжению определяющему время до разрушения образцов (параметру выхода) .

25

Формула изобретения

Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении, по которому регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции, определяют по ней параметры полигармонического процесса нагружения при испытаниях

и воспроизводят нагружение с этими параметрами на ряде резонансных частот конструкции с регистрацией накопления усталостных повреждений в материале, о тличающийся

тем, что, с целью повышения точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия, по амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие воспроизводимым резонанс- ным частотам, и выбирают их в качестве параметров полигармонического процесса нагружения при испытаниях.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении. Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия. В процессе эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внешних воздействий на материал. Наиболее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции. По амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие резонансным частотам различных гармоник. Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме полигармонического процесса нагружения. В качестве параметров полигармонического процесса нагружения, имитирующего эксплуатационное нагружение, выбирают определенные среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие воспроизводимым резонансным частотам. В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.

Редактор А0Шандор

Составитель М.Кузьмин Техред М.Ходанич

Заказ 1442

Тираж 499

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор И.Муска

Подписное