Способ испытаний элемента конструкции на усталость Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств элементов конструкции, в частности к способам их испытаний на усталость.

Цель изобретения - повышение точности за счет устранения погрешностей, связанных с влиянием формы элемента.

На фиг. 1 представлен трубопровод, закрепленный в установке для ресурсных испытаний; на фиг. 2 - график изменений относительной величины возбуждающей силы от угла ориентации трубопровода относительно направления возбуждающей силы.

Способ осуществляют следующим образом.

Необходимо оценить усталостную прочность трубопровода системы кондиционирования воздуха самолета. Трубопровод изготовлен из стали 12 х 18Н10Т. При испытаниях определяют оптимальную ориентацию трубопровода для получения

усталостных разоушений при минимальной возбуждающей силе.

Для испытаний трубопровод 1 штатно соединяют с удлинителями 2. Концы удлинителей через фланцы закрепляют к фланцам 3 опор 4 стенда для ресурсных, испытаний трубопроводов. Конструкция опор стенда позволяет создать поворот фланца опоры вокруг своей продольной оси. Порядок операций при определении оптимальной ориентации следующий.

Первоначально трубопровод закрепляют в опорах причем данное положение принимают соответствующим ориентации трубопровода при угле, равном 0 При таком закреплении определяют положение места предразрушения трубопровода нагруженного внутренним давлением атм, постоянными монтажными напряжениями и вибрацией,

Определяют места предразрушения в рабочем режиме нагружения путем измере

(Л

С

KWtanb

О

ю ел

ы

ния потока инфракрасного излучения трубопровода при колебания-;. Для того, чтобы поверхность грубопровсва имела одинаковый и БЫСОКИЙ коэффициент излучения в инфракрасном диапазоне волн, на поверх- несть трубопровода наносят равномерный слой сажи. Для регистрации потока инфракрасного излучения используют тепловизор AGA-68C и систему зеркал с внешним напылением, с помощью KOiopcix можно напра- вить поток инфракрасного излучения с любого участка трубопровода в приемную камеру тепловизора. Чувствительность тепловизора при измерениях быпа 0,2° радиационной температуры. После установки трубопровода с удлинителями в опорах стенда возбуждают резонансные колебания трубопровода при ступенчатом увеличении амплитуды возбуждающей силы и фиксируют поток инфракрасного излучения после вы- держки 3-5 с на каждой ступени нагруже- ния. В результате таких операций определяют место предразрушения на поверхности трубопровода и величину возбуждающей силы, соответствующей началу саморазогрева в месте предразрушения трубопровода. Затем изменяют угол ориентации трубопровода относительно возбуждающей силы и определяют величину возбуждающей силы по началу саморазог- рева в месте предразрушения.

После ,их операций строя- график от- нчсительного ИР величины ро:, дающей сипы от /гпс ориентации грубопроп цз (фиг, if, по которому выбира-

ют оптимальную ориентацию тр/бопроеода для проведения испытаний, ссответствую- щую минимальной возбуждающей силе.

Применение предлагаемого способа позволяет ориентировать трубопровод под наивыгоднейшим углом с течки зрения обеспечения минимума потребляемой мощности вигфопреобразователя или минимума возбуждающей силы при испытаниях. При этом учитывается влияние асимметрии на- гружения и с-южности напряженного состо- яния из-аа влияния формы элемента конструкции на его прочностные свойства, что позволяет повысить точность испытаний.

Q3 о р м у л а изобретения Способ испытаний элемента конструкции на усталость, по которому элемент конструкции закрепляют на столе вибропреобразователя, нагружают его возбуждающей силой, изменяют ориентацию элемента конструкции относительно направления возбуждающей силы и определяют напряжение в предполагаемом месте разрушения элемента, по которым судят о наиболее опасном положении конструкции при испытаниях, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности за счет устранения погрешностей, связанных с влиянием формы элемента, о месте разрушения судят по максимальном/тепловому излучению поверхности элемента конструкции, а наиболее положение определяют по минимальной возбуждающей силе Б момент са- моразогрсва песта разрушения.

Изобретение относится к способам испытаний элементов конструкций на усталость и позволяет повысить точность за счет устранения погрешностей, связанных с влиянием формы элемента. Элемент конструкции закрепляют на стола вибропреобразователя, нагружают его возбуждающей силой, изменяют ориентацию элемента относительно направления возбуждающей силы, по тепловому излучению различных мест поверхности элемента определяют место предполагаемого разрушения. Наиболее опасное положение элемента конструкции, в котором его необходимо закреплять при испытаниях, определяют по минимальной возбуждающей силе в момент начала саморазогрева места предразруше- ния 2 ил.

/

ф

&fSU

Фиг l

tft1f,j