Способ определения предела выносливости материала стального образца Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

Ё

Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам определения предела выносливости стальных образцов. Цель изобретения - повышение точности путем снижения влияния истории нагружения на результат. Один образец нагружают циклически при постоянном уровне нагрузки до разрушения. Определяют уровень напряжения и число циклов до разрушения, по которым определяют одновременно из уравнения Вейбулла предел выносливости и показатели уравнения Вейбулла с учетом их зависимостей от предела выносливости.

Изобретение относится к области испытаний, к способам определения предела выносливости стальных образцов.

Цель изобретения - повышение точности путем снижения влияния истории нагружения на результат.

Устройством для реализации способа является испытательная машина, позволяющая циклически нагружать образец при постоянном уровне нагрузки, (снабженная счетчиком числа циклов и измерителем напряжений.

Способ реализуется следующим образом.

Образец нагружают циклически при постоянном уровне напряжений до разрушения. Определяют число циклов до разрушения. Предел выносливости определяют следующим образом.

Исходя из уравнения Вейбулла кривой многоцикловой усталости в виде

(cr-02)mw N 10CW,(1)

где а- напряжение, при котором проведено испытание объекта до разрушения;

N - число циклов, полученное из опыта при этом напряжении;

OR, mw, cw -параметры, предел выносливости определяют по формуле

2,5(0,002 OR + 0,8)+4,5-lgN /(0,002 OK + + 0,8), OR a-10,(2)

в которой параметры mw и Cw уравнения (1) выражены зависимостями

mw 0.002 OR+ 0,8.(3)

Cw - 2,5 mw + 4,5.(4)

Здесь и далее напряжения выражены в мегапаскалях.

Пример. Способ был осуществлен при испытаниях на изгиб осей диаметром 50 мм с кольцевой выточкой. Материал оси - сталь

О VI

ю ю

х| VI

Результаты испытаний и обработки результатов сведены в таблицу.

Последовательность обработки (на примере объекта 4) такова. При о 106,0 МПа и тыс. циклов последовательной подстановкой значений OR в уравнение (2) добились расхождения значений в левой и правой частях уравнений в пределах 0,1 МПа. Полученное значение OR составило 103,9 МПа. Затем по зависимости (3) получили параметр mw

mw 0,002 OR + 0,8 0,002 103,9+ + 0,,004, а по нему и зависимости (4) - параметр Cw

С - 2,5 mw + 2,51,004 +

-Г4,5 7.010.

0

5

0

5

Таким образом, по результатам испытаний одного объекта, определив все параметры кривой усталрсти Вейбулла, получили возможность ее построения.

Формула изобпетения Способ определения предела вынойливо- сти материала стального образца, заключающийся в том, что образец циклически нагружают до разрушения, определяют разрушающее напряжение и число циклов до его разрушения, по которым определяют степенные показатели уравнения Вейбулла, с учетом которых судят о пределе выносливости, о т- ли чающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения влияния истории нагружения на результат, нагружение осуществляют при постоянном уровне нагрузки выше предела выносливости, а степенные показатели т и С уравнения Вейбулла определяют из следующих соотношений

mw 0,002 OR + 0,8; Cw 0,005 Oft + 6,5.

где Oft - предел выносливости материала, выраженный в мегапаскалях.