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

Изобретение относится к области испытаний, а именно к способам определения индивидуального предела выносливости материала образца.

Цель изобретения - повышение производительности определения предела выносли- . вости сталей и бронзы за счет исключения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения.

Устройством для реализации способа является испытательная машина для циклического нагружения образцов при постоянной скорости роста уровня нагрузки.

Способ реализуется следующим образом.

Образец материала закрепляют в испытательной машине и начинают циклически нагружать образец при постоянной скорости а роста уровня напряжения за 1 цикл. Определяют разрушающее напряжение а,,, соответствующее данной скорости а. После этого определяют предел выносливости а из уравнения

о ар-л/2 Г10 « где . ,8884/ga -f5,08.

По известному уравнению Про

(m„+l)

гаеА(,

(m.,+ l).

(1)

(2)

(3)

а

с

ел

ОС

нельзя определить предел выносливости и построить кривую усталости в целом по испытаниям одного объекта. Уравнение (3) содержит три известных т, с-. и А, г и ст поэтому для достижения поставленной задачи необ ходимо либо испытать при не менее чем трех скоростях по крайней мере по одному объекту, либо учесть дополнительные условия, не предусмотренные Про. Многочисленные опыты, проведенные на сталях различных марок и бронзовых сплавах, показали, что параметр т колеблется в узких пределах и близок к единице, а Сю подчиняется соотношению (2).

При подстановке формулы (2) в уравнение (1) получают трансцендентное уравнение которое содержит одно неизвестное и решается-методом подбора с помощью несложной программы для ЭВМ.

Пример. Способ был осуществлен при проведении испытаний блоков цилиндров 10 аксиально-поршневых гидромашин, применяемых в машинах типа 325.25. Материал блока цилиндров - бронза БР012. Целью испытаний было ускоренное определение характеристик усталости модернизированных блоков цилиндров, модернизация которых заключалась в наличии разгрузочных полостей, где создавалось противодавление масла. Критерием выхода блока цилиндров из строя являлось его разрушение, которое происходило в сечениях, ослабленных концентрато- 20 рами напряжения в виде местных утонений стенок блока цилиндров. Испытания проводили двумя способами - длительным согласно ГОСТ и предлагаемым ускоренным способом.

При ускоренных испытаниях начальное напряжение, от которого при испытании напряжение монотонно возрастало со скоростью Па/цикл, приняли равным 100 МПа. Это напряжение не превышало

По полученным разрушающим напряже ниям по уравнению (1) определили пределы вынослив Ьсти каждого из пяти объектов Уравнение (1) решили методом подбора

ati t;103 МПа; ,013; ая2 106,3 МПа; ,027; ,5 МПа; ,043; ,8 МПа; С.7,052; 15 ,9 МПа; ,060.

В итоге для каждого из объектов получены индивидуальные параметры Шш, С и G кривой усталости Вейбулла.

Формула изобретения

Способ определения предела выносливости материала образца, заключающийся в том, что образец нагружают циклически при 2g увеличении уровня нагрузки и определяют характеристику поврежденности материала, по которой судят о пределе выносливости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности определения предела выносливости сталей и бронзы за счет исклюожидаемого предела выносливости, который зо чения необходимости периодической остановг- оопагт lln Лл О л

составлял 110 МПа.

Длительным способом было испытано 18 блоков гидроцилиндров, ускоренным - 5 блоков. Общее число циклов нагружения всех

ки нагружения для определения характеристик внутреннего трения, нагружение осуществляют до разрушения, увеличение уровня нагрузки осуществляют при постоянной скорости роста напряжения, в качестве . -г- I: ч. j I. 1л ly Л. д iri/ij D л Q

блоков при длительных испытаниях состави- 35 рактеристики поврежденности определяют

4K.lllИГЛЬ ГТ/ «I 1-Ч mii-r -,-, , ™, -

ЛО 3,5 -iO циклов, a общее время испытаний при частоте нагружения 25 Гц 3690 ч. Время испытаний всех блоков по ускоренноуровень нагрузки в момент разрушения, а о пределе выносливости судят с учетом скорости увеличения уровня нагрузки.

му способу составило 14 ч при такой же частоте нагружения.

Для каждого из пяти испытанных объектов получили разрушающие напряжения а, которые составили 135,1; 138,9; 143,8- 1464 и 148,8 МПа.

По полученным разрушающим напряжениям по уравнению (1) определили пределы вынослив Ьсти каждого из пяти объектов. Уравнение (1) решили методом подбора:

ati t;103 МПа; ,013; ая2 106,3 МПа; ,027; ,5 МПа; ,043; ,8 МПа; С.7,052; ,9 МПа; ,060.

В итоге для каждого из объектов получены индивидуальные параметры Шш, С и G кривой усталости Вейбулла.

Формула изобретения

10 20

Способ определения предела выносливости материала образца, заключающийся в том, что образец нагружают циклически при 2g увеличении уровня нагрузки и определяют характеристику поврежденности материала, по которой судят о пределе выносливости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности определения предела выносливости сталей и бронзы за счет исклюзо чения необходимости периодической останов

ки нагружения для определения характеристик внутреннего трения, нагружение осуществляют до разрушения, увеличение уровня нагрузки осуществляют при постоянной скорости роста напряжения, в качестве -г- I: ч. j I. 1л ly Л. д iri/ij D л Q

рактеристики поврежденности определяют

рактеристики поврежденности определяют

уровень нагрузки в момент разрушения, а о пределе выносливости судят с учетом скорости увеличения уровня нагрузки.

Изобретение относится к способам определения индивидуального предела выносливости материала образца. Цель изобретения - повышение производительности определения предела выносливости сталей и бронзы за счет исключения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения. Образец материала устанавливают в испытательной машине и циклически нагружают при постоянной скорости роста нагрузки до разрушения. О пределе выносливости судят по разрушающему напряжению с учетом скорости роста нагрузки.