Способ испытания образцов на термомеханическую усталость Советский патент 1991 года по МПК G01N3/60 

сл

С

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния поврежденное™ в материале, вызванной измерением упругих параметров. Испытаниям подвергали одновременно два образца, находящихся в идентичных условиях термосилового воздействия. Упругие характеристики снимали с дополнительного образца, чтобы исключить погрешность от этих измерений в основном образце. В качестве характеристики усталости основного образца используют его продольную пластическую деформацию, определяемую по формуле Јпрод (ЕСВ ЈногУ)и - а/Е при а От; ейЈ0д Н&в - ЈЙОГУ « - 0,002 при где ECU - свободная температурная деформация образца; Јноп - поперечная деформация основного образца; о- напряжение; Е - модуль Юнга; /г - коэффициент Пуассона, От- предел текучести, 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения влияния поврежден- ности в материале, вызванной измерением упругих параметров.

Способ осуществляется следующим образом.

Основной и дополнительный образцы подвергаются идентичному циклическому термомеханическому воздействию путем установки их в захватах одной испытательной машины. Предварительно на образцах измеряли свободную температурную деформацию. После установки в захватах образцы подвергаются определенному количеству термоциклов при одновременном механическом нагружении. Параметры упругих свойств определяют на дополнительном образце. Этими параметрами могут быть коэффициент Пуассона;модуль Юнга, предел текучести материала, которые являются функцией собственной частоты колебаний образца.

Поскольку эти параметры требуют нагружать образец до предела текучести, это вносит повреждения, сопоставляемые с повреждениями от термоциклирования. Поэтому, чтобы исключить эту погрешность, параметры определяются на дополнительном образце.

На основном образце регистрируют поперечную деформацию в наиболее опасном сечении.

В качестве усталостной характеристики основного образца используют его продольно пластическую деформацию, определяемую из соотношения

а

чз а о а а

Есв-Јн°П О

И

с -

сев сн

- -j При (7 0т ,

- 0,002 при а OT.

где Јпр0д- продольная пластическая деформация:

все - свободная температурная деформация образца;

Јноп - поперечная деформация основного образца;

а- напряжение основного образца;

Е - модуль Юнга;

fi - коэффициент Пуассона;

От - предел текучести дополнительного образца.

Измерение упругих характеристик на образце провидят не менее чем через один цикл, так как при проведении измерений в течение одного цикла реализуются процессы упрочнения, разупрочнения, эффекта Баушингера и т.д., что скажется на последующих нагружениях. При измерении не менее чем через один цикл погрешность измерения значительно уменьшится за счет эффекта забывания материалом истории нагружения при нескольких изменениях направления траектории нагружения.

Определение упругих характеристик осуществляют путем кручения продольного нагруженного дополнительного образца, так как можно проводить его измерения, не меняя температурно-силового воздействия, т.е. идентично основному образцу.

Формула изобретения

5

0

раметры упругих свойств и определяют усталостные характеристики при различных температурах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния поврежденности в материале, вызванной измерением упругих параметров, используют дополнительный образец, идентичный основному, подвергают его циклическому термомеханическому воздействию, идентичному основному, регистрируют свободную деформацию одного из образцов и поперечную деформацию основного образца в наиболее опасном сечении, регистрируют параметры упругих свойств на дополнительном образце, а а качестве усталостной характеристики используют продольную пластическую деформацию основного образца, определяемую из соотношения

В ЈЯ°П-|прис7 0г;

пл tno

прод

,,пл ьпрод

/

„ -ПОП

сев сн Р

0,002 при а От,

где Јсв - свободная температурная деформация образца;

Јноп - поперечная деформация основного образца;

Е - модуль Юнга дополнительного образца;

(л - коэффициент Пуассона дополнительного образца;

От - предел текучести дополнительного образца.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что определение параметров упругих свойств осуществляют путем кручения.