Способ испытания на усталость Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 G01N27/90 

И

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталость циклическими усилиями. Цель изобретения - повышение точности путем учета структурных изменений в каждом образце. Циклически различными усилиями испытывают эталонные образцы и определяют числа циклов до их разрушений. Во время нагружений в них возбуждают вихревые токи, измеряют изменения их амплитуд от числа циклов нагруже- ния, определяют градиенты этих изменений на начальном этапе нагружения образцов и тарировочную зависимость числа от циклов нагружений до разрушения от этих градиентов. Испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным при других значениях усилий и определяют указанные градиенты, а по тарировочной зависимости определяют их долговечность. В период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуд циклических напряжений, с учетом которых судят об усталости материала образцов. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет испытывать образцы материалов на усталость циклическими усилиями.

Цель изобретения - повышение точности путем учета структурных изменений в каждом образце.

Способ осуществляют следующим образом.

Циклически различными усилиями для каждого нагружают два-три эталонных образца до разрушения. Нагружения осуществляют таким образом, что амплитудные напряжения в образцах находятся в соотношениях а О2 оз о-1, где о- 1 - предел выносливости.

При разрушении образцов фиксируют соответствующие циклические долговечности NI, N2 и N3. Во время нагружения в

образцах возбуждают вихревые токи, измеряют изменения их амплитуд от числа N циклов нагружения и осуществляют построение вихретоковых характеристик A U f(N,cr) для развивающихся усталостных процессов в образцах (фиг. 1). На начальном этапе нагружения образцов определяют градиенты (tga, где а - угол наклона вихретоковой характеристики Ли f(N а) на начальном этапе нагружения соответствующего образца) вихретоковых характеристик для каждого из образцов и определяют тарировочную зависимость Np p (tg а) числа циклов Np нагружений до разрушения образцов в зависимости от градиента tga, т.е. скорости нарастания амплитуды тока.

Испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным числом циклов, достаточным для определения соответствующих

VI

О

ю

ГО GO

Ч

значений указанных градиентов tga, при отличных от (71 , Ог и Оз амплитудных напряжениях. Определяют для каждого из них градиенты tg а вихретоковых характеристик и по тарировоч- ной зависимости Np p (tg а) для каждого образца определяют циклические долговечности и осуществляют построение кривой усталостной долговечности (фиг.2).

В период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуды циклических напряжений, которые происходят по причине накопления необратимых струкгурных изменений в испытуемом материале, и тем самым уточняют влияние структурных изменений в различных материалах на их усталость при циклических нагружениях.

Пример. Испытывали стандартные по ГОСТ 2860-65 образцы из железа армко. База испытаний 5 10 . Испытания проводились на усталостной машине МУИ-6000 изгибом с частотой нагружения 3000 циклов в минуту.

Вихревые токи в образцах возбуждались с помощью электромагнитного индукционного дефектоскопа ЭМЭДД-4 с преобразователями, имеющими внутренний диаметр 20 адм. Коэффициент заполнения равен 0,45, ток намагничивания 0,9А.

Испытали три эталонных образца при амплитудных циклических напряжениях «71 1,28 7-i; ст ,25(7-i; (,13 о. Зафиксировали числа Np до их разрушений. На начальном этапе нагружения образцов для накопленных чисел MR циклов определяли AUo. По их отношению кашли градиенты igct функций AU (М, «) и тарировочную зависимость

0

5

0

5

0

5

Испытуемые образцы нагружали аналогично с повторением всех указанных для эталонных образцов операций при других значениях напряжений.. Результаты помещены в таблице. Выявление структурных изменений в материале и их влияния на развитие усталостного процесса в материале предложенным способом позволило на порядок сократить затраты времени.

Формула изобретения

Способ испытания на усталость, заключающийся в том, что циклически различными усилиями для каждого нагружают эталонные образцы до разрушения, определяют соответствующие разрушению числа циклов, во время нагружения в образцах возбуждают вихревые токи и измеряют изменения их амплитуд от числа циклов нагружения, определяют градиенты этих изменений на начальном этапе нагружения образцов и тарировочную зависимость числа циклов нагружений до разрушения образцов от скорости нарастания амплитуды тока, испытуемые образцы нагружают аналогично эталонным числом циклов, достаточным для определения соответствующих значений указанных градиентов, а по тари- ровочной зависимости определяют соответствующие числа циклов до их разрушения, отличающийся тем, что с целью повышения точности путем учета структурных изменений в каждом образце, в период возбуждения вихревых токов в образцах осуществляют определение изменения амплитуды циклических напряжений, с учетом которых судят об усталости материала образцов.

0 Afc Ц

Эг

б.

Т2

Ф«г/

« V

Риг. 2