Способ определения предела выносливости элементов конструкций при асимметричных циклах нагружения Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материапов, а именно к способам опрелелечмя пседела выносливости при асимметричных циклах нагрухе- ния,

Известен способ определения предела выносливости материалов при асимметричных циклах нагруженмя, заключающийся в том, что несколько серий образцов мз исследуемого материала испытыгают при различных значениях среднего напряжения цикла от или коэффициента асиммеп рии цикла R(R сГтах) и находят предел вымоспивости при различных стт или Р

К недостаткам указанного способа относится большая трудос 1 .гсм, поскольку усталостным испытана -ч подвергается большое количество образцов Кроме того, этот способ неприемлем для образцов больших размеров, так как в этом случае требуется мощное испытательное оборудование

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и дости- гаемому результату явпястся определение пределэ выносливости элементов конструкций при асимметричных циклах нагруже- ния, заключающийся в том, что две группы одинаковых образцов из материала испыты- лаемого элемента загружают соответственно при симметричном и асимметричном циклах, определи от отношение их предельных параметров (пределов выносливости), поедел вь носливостн эпемента при симметричном цикпе. по которым судят о пределе выносливости слемента при асимметричных ииклзх,

Недостатком данного способа является снижение точности определения предела

выносливости элементов конструкций сея занное с влиянием масштабно о фактора на чувствительность пррдепа выносливости i асимметрии циклического нагружекия

Целью изобретения является повиш ние точности оппедзленид пределя выносливости элементов конструкций пи ч асимметричных циклах нргружения за г1 г снижения погрешности связанной с масштабным фактором

Указанная пет достигается тем чти со гласно способу спрецепепия предела яь носливости элементов кочетрукиий при асимметричны ч циклах нагружения в iev группах од /i зчооыу образцов из чатер ачя испытываемого злеме па наводят трети j

К°ЮТ1 ч CCOt О iC i аеиНО ПОИ СИМЧПТ- РИЧНОЧ I/ dCI i -СТП/, || ОИ ИгЛаХ 01 , 0-IC

лля в качестве предельно/- параметр JP нагруленчр значеч/я пороговых коэффи j,ii ентов интенсивное ч напряжений

Предлагаем1- 1 определен и,, предела вынес, тивости э монто 1 у к ций поп icHMMe pv ibiv циклэл narpyx .руетгя на ГЛРД/ЮЩСП МОП.РЛИ ус-тал но о разруШП гя В элементах о r, ИМРЮТГЯ рг°Л1 чного родь и ходпь10 д0 ты о5урлозгсниь10 непднородностъ о тг туры маг°ризла или ТРХНОЛ- изсотовлм ч члсмРпТОв конструки in Отп дефекты по их н устапост,ое оа1 рушение потно р сспатр,тзать как исход ныетроц пны з с1 озан п этого ча npv,°fi

ВЫНОСЛПРСС T /i 1О vhO Пр/|НЯ1Ь iviP, ,HOG нзпря/ еьыг (mkC /l if ль ну: аипг ii j ду) которое не приведет к роэчитиюно опьн дефектов и определять уроврмос тих на трч же-ми npt/r различной аг имметри цикпи1 ского нагрухення методами механики разрушения

Способ осущрствлс тср следую ц(/TV- ob разом Определяет напрчмео эксперт ментальным путем предел выноггпвоси/ элемента конструкции при симмефи . цикле наг ружения Затем в двух группах образцов из материала Спытьпзаемого е мен га наводит трещин/ например путам нанесения трсщиноподобього надреза циклически нагружают их при с мметрьч- ном и асимметричном циклах cooine гстзен- н о и определяют, например 11 у ем ступенчатого уменьшения нагруза/i наиь- чия пороговых коэффициентов IH-Mвнешности напряжений

Предел вычослизости элемента конструкции при асимметрпииог 1 опррдо ляют расчетным путем ибр2°ом Сначала определяют протяженное ь исходной трещинч 0 в исслрг е ю i элементе конструкции по формуле

, (f-u о О2 (1 ) m i | j

JT ( Оц K,h ) 1

где о (т цикли )еский предел теку 1ссти о предел выносливости элемента конструк 1ч1И гги симметричном цикле Kth порого аь и коэффициент интенсивности напр кений при симметричном цикле на (руления ц - коэффициент Пуассона Предел выносливости элемента конструк Ц1 и чт сейм егггчно цикл на ружения onpeAv J форг. ,лс

о. ) н

-(1 И -4,/)

lh ОЬ

Р)

где t/j РГ илит да ппрдела LUI-игл1погт при i мме UH (ле

АК ь ритмах ГОР ГОРОГО к эФфицигч

Я ИНТРНСлВНиГ I И |i n рт Н if rpl ГС ММОТ

pi но 1 1 гружр-1 н

) 5 °л ,enii 1 чуп i 7 ГОГЛРЬ -I f о ijo з-- писат ч 3i/ ie

:лк Vi- 1

I (л vh) .

Л(Ј,)-(1 / VJJ +

i

,2,1 -0 I ( i-/f

0

с т pov; гьо цля речлнза IL/II способа лрс о f лист г обой исиы гатеячну io машину дг,, ц наг р/жсн и: Тип машины зэЕ Счг от Tpebvewoio вида нэгоухемия емче i Jrn6 и т п )

Мри м е j (определение преоела вынгс п ж л ти пгм acHi iMeipH SHOM цикле нагруже- 11%) Испыгьпс ли ческче оСразиы v,.c, i 30 л -10 мм з стали 06X19ИЗДЛ (frD- 0 N/.Tlaj Усталостные испч |чниг роводчли при плог-см изгибе с час 800 2200 ц.1,сл/мин на машине У 1-30 Предел выносливости гладк ix образ JOD при симметричном цикл.. чггружен1 1Я сеь 265 , а г|геаельная ai НЭРОРХ ения при эсиммвтрии:1сн цикле на , руления (ffr )составила 157 МПа

Завись -10 1гь A th от R пол/чгчная по резу-ы j ам чспьпаний образцов с исход нь мч тре цинами пои различной асиммег О1/ и цичпа имеет ьид

(1 R)075

Зна юни0 10 грссчитэнное fie форм/ле 1 го О мм (при расиета ппини

мали (7ЦТ 0,7 f7o,2). а значение предела выносливости при асимметричном цикле (R 0,03) рассчитанное по формуле 2 составило 16Л МЛ а

Знзчен/ie предела выносливости при асимметричном цикле, рассчитанное в соответствии с прототипом по формуле

ая а-1

On

где i/j& 0,1, составило 248 МПа

Различие между экспериментальным значением предела выносливости исследованных образцов из стали 06Х12НЗДЛ и рассчитанным значением этой величины в соответствии с предлагаемым способом и прототипом составило 4 и 53% соответственно.

Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает точность определе- ния преде па выносливости при асимметричных циклах чэгружения по сравнению с прототипом

Формула изобретения 1. Способ определения предела выносливости элементов конструкций при асимметричных циклах нагружения заключающийся Б том, что двп группы одинаковых образцов из материала испытуемого элемента нагружают соответственно при сим метричиом и асимметричном циклах, определяют отношение их предельных параметров нагружения и предел выносливости элемента при симметричном цикле, по

5

0

5

которым судят о пределе выносливости элемента при асимметричных циклах, отличающийся тем, что. с целью повышения точности за счет снижения погрешности связанной с масштабным фактором, папе/1 нагружением в каждом образце находя: трещину, а в качестве их предельных параметров нагружения определяют порого«ы коэффициенты интенсивности напряжений 2. Способ определения предела выносливости элементов конструкций при ac..v- метричных циклах нагружения по п. 1, о т пинающийся тем, что предел выносли БОСТИ элемента при асимметричных ци -.ла; определяют по следующему соотношению

7Я - а.

ЦТ

AKth) t (ДКи,)$

20

СГцт

(йГ-0-/и+/0 +

25

+ ()}7

-0,5

где Оа амплитудное значение предела выносливости при асимметричном цикле нагружения, ст-1 - предел выносливости при симметричном цикле. (Д Kth) и (AKth)R- 3Q размах порогового значения коэффициента интенсивности напряжений при симметричном и асимметричном циклах нагружения соответственно, ОцТ- циклический предел текучести, /.i - коэффициент Пуассона,

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а имение к способам опредепения предела оыносли- nocTvi конструктивных элементов при асимметричных циклах нагружения Цель изобретения состоит Б повь шении точности опредепения предела выносливости за сиет снижения погрешности, связанной с масштабным фактором Указанная цель достигается за cuer определения на образцах с наведенными трещинами порогового коэффициента интенсивности напряжений при симметричном и асимметричном циклях иа- грухения, определения предела выноспиво- СТР при симметричном конструктивного элемента, по которым судчт о пределе выносливости элемента npvi асимметричных циклах 1 з.п ф-пы.