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

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

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния на результат условий крепления образца.

На чертеже представлена типичная зависимость отношения Дг относительной энергии на ступени / к относительной энергии на первой ступени.

Устройством для реализации способа является установка для нагружения образца в режиме автоколебаний, снабженная счетчиком циклов, средствами измерения частоты и амплитуды.

Способ реализуется следуюшим образом.

Образец закрепляют в захватах испытательной установки и циклически нагружают в режиме автоколебаний на резонансной частоте, измеряют частоту и амплитуду колебаний образца, напряжение, электрический ток и длительность электрического импульса в цепи обратной связи. Определяют величину относительного рассеяния энергии i на каждой ступени нагружения по зависимости

г.

fiUjT И; - а,где /- порядковый номер ступени нагружения;

Ui - напряжение, подводимое,в автоколебательную систему на i-fi ступени;

/, - электрический ток в цепи обратной связи;

7, - длительность электрического импульса в цепи обратной связи;

а,- - амплитуда колебаний испытуемого образца;

0), - резонансная круговая частота колебаний образца;

/С - постоянная величина, характерная

для колебатепьной системы, строят

график зависимости отношения величин

относительного рассеяния энергии на кажСП

00

4

дои ступени к ее величине на первой (тупени от амплитуды колебаний образца 1 по точке перехода прямой зависимости k кривой судят о величине предела вы- йосливости материала. Амплитуду колебаний ступенчато увеличивают за счет увеличения г|1ощности, подводимой при колебаниях, и 1 змеряют параметры колебательного процес- |а: частоту и амплитуду колебаний испы- i|yeMoro образца, напряжение, электрический JOK и длительность электрического импуль- йа в цепи обратной связи, определяют величину относительного рассеяния энергии.

j Увеличение амплитуды колебаний и связанное с ним увеличение амплитуды напряжений в образце осуществляют до тех ор, пока величина относительного рассеяния энергии в материале не начнет резко увеличиваться. Это связано с тем, что циклические напряжения в образце приблизились к пределу выносливости материала. При испытании образца рассеяние энергии происходит не только в образце, но 1-: в заделках, в подвижных соединениях, г)ри трении о воздух и т. д. Это харак- TJepHbie особенности каждой колебательной с|истемы, состоящей из образца и испыта- 1|ельного устройства. Рассеяние энергии в ма- т ериале пропорционально действуемым напряжениям. Поэтому для увеличения точности определения предела выносливости материала необходимо пользоваться отно- Г1ением величин относительно рассеяния энер- , найденных на г-х ступенях нагруже- Чия, к величине, найденной на первой .Ступени:

);/l|)

5, а

и., ип

Сл-2

Составитель Н. Мезенцев

Техред А. КравчукКорректор О. Кравцова

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 2415Тираж 498Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Это позволяет исключить из процесса определения предела выносливости материала другие источники рассеяния энергии, кроме испытуемого образца, потому, что напря- жения в них не достигают величины предела усталости.

По результатам, полученным в процессе регистрации параметров колебательного процесса на каждой ступени нагружения, строят график зависимости Ai от амплитуды коле- баний образца и по точке перехода прямой зависимости к кривой судят о величине предела выносливости материала.

Формула изобретения

Способ определения предела выносливости материала, заключающийся в том, что образец материала циклически нагружают при ступенчатом увеличении уровня нагрузки, начиная от уровня меньще предела выносливости, и определяют характеристику рассеяния энергии на каждой ступени нагружения, а о пределе выносливости судят по точке излома зависимости характеристики рассеяния энергии от уровня

нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния на результат условий крепления образца, нагружение на каждой ступени осущест- вляют в режиме автоколебаний на резонансной частоте, определяют на каждой ступени относительную величину рассеяния энергии, отнесенную к об1цей энергии установившегося колебательного движения на данной ступени, а в качестве характеристики рассеяния энергии определяют отношение относительной энергии соответствующей ступени к относительной энергии первой ступени.

и., ип

Изобретение относится к усталостным испытаниям, а именно к способам определения предела выносливости материала. Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения влияния на результат условий крепления образца. Образец закрепляют в испытательной установке и нагружают циклически в режиме автоколебаний при ступенчатом увеличении уровня нагрузки. На каждой ступени нагружения определяют относительную энергию рассеяния, отнесенную к энергии колебательного движения системы, и в качестве характеристики рассеяния энергии определяют отношение относительной энергии текучей ступени к относительной энергии первой ступени. О пределе выносливости судят по точке излома зависимости характеристики рассеяния энергии от уровня нагрузки. 1 ил.