Способ испытания оболочек вращения Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 

() СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБОЛОЧЕК ВРАЩЕНИЯ

:

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам испытания оболочек вращения.

Известен способ испытания материалов на сопротивление распространению трещины, заключающийся в том. что плоский образец с надрезом нагружают до скачка трещины и по параметрам трещинообразования судят о сопротивлении материала распространению трещины }.

Недостатком известного способа является то, что результаты испытания плоского образца не соответст- вуют результатам натурных испытаний оболочек.

.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигав- . мому результату является способ испытания оболочек вращения, преимущественно цилиндрических, на сопротивление распространению трещины, заключающийся в том, что на оболоч2

ке выполняют надрез вдоль образующей, охлаждают материал оболочки в зоне надреза, нагружают оболочку осесимметричной поперечной распределенной нагрузксзй до скачка трещины из вершины надреза и регистрируют параметры трещинообразования, по которым судят о сопротивлении распространению трещины. В известном способе надрез выполнен вдоль образующей вдали от торца оболочки, а нагружение выполняли внутренним давлением , подаваемым внутрь оболочки 2.

Недостатком известного способа является сложность испытания, связанная с тем, что для создания внутреннего давления и обеспечения безопасности испытания требуется специальная оснастка.

Цель изобретения - упрощение процесса испытаний.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу надрез выполня, 39 ют сквозным с торца оболочки, исполь зуют конический нагружатель, который устанавливают со стороны торца с над резом, и нагружение осуществляют до останова трещины и притупления ее . вершины. На чертеже изображена схема испытания, иллюстрирующая предлагаемый способ. Способ осуществляют следующим образом. На оболочке 1 вращения, преимущественно цилиндрической, с одного из ее торцов вдоль образующей выполняют надрез 2 заданной длины. Вокруг . оболочки в области надреза укрепля ют лоток 3, предназначенный для размедения в нем хладагента 4. Между лотком 3 и оболочкой 1 устанавливают герметизирующую прокладку 5. Лоток 3 выполняют, например, из тонкой мягкой жести с таким расчетом, чтобы он практически не препятствовал деформированию оболочки 1 при ее нагружении. В оболочку 1 вдоль образующей снаружи зачеканивают термопары 6 для замера температуры материала оболочки 1 в различных ее сечениях, начиная от сечений, охлаждаемых хладагентом. Для испытания оболочку устанавливают на плиту 7) а на верхний торец с надрезом 2 устанавливают конический нагружатель 8, который служит механическим преобразователем осевой нагруз ки Р, например, от гидропресса (на чертеже, не показан) в осесимметричную поперечную распределительную нагрузку на оболочку 1. Диаметр большого круга нагружателя 8 выбирают таким, чтобы при продавливании его внутрь оболочки в ее стенках возникали номинальные (без учета надреза) направления выше предела текучести материала После установки нагружателя 8 в лоток 3 заливают хладагент, .а со стороны другого торца оболочку 1 можно подогревать. При нагружении коническим нагружателем 8 от вершины надреза 2 начинает распространяться трещина. Вслед за ростом трещины перемещается и конический нагружатель 8. Трещина развивается в направлении областей оболочки с большей -температурой, чем температура охлажденных сечений. . 4 Вязкость материала при более высоких температурах имеет большее значение. Когда трещина попадает в зону вязкого материала, радиальные усилия от нагружения 8 уже не инициируют разрушенме, а только деформируют оболочку 1, притупляя при этом вершину трещины вследствие пластической деформации материала в этой зоне. Критерием надежной эксплуатации оболочки из исследуемого материала следует считать температуру сечения, при которой трещина не распространяется вдоль образующей оболочки 1. Способ позволяет учесть специфические особенности сопротивления материала оболочек вращения распространению трещин. Формула изобретения Способ испытания оболочек вращения, преимущественно цилиндрических, на сопротивление распространению трещины, заключающийся в том, что на оболочке выполняют надрез вдоль образующей, охлаждают материал оболочки в зоне надреза, нагружают оболочку осесимметричной поперечной распределенной нагрузкой до скачка трещины из вершины надреза и регистрируют параметры трещинообразования, по которым судят о .сопротивлении распространению трещины, отличающ.и и G я тем, что, с целью упрощения процесса испытаний, надрез выполняют сквозным с торца оболочки, используют конический нагружатель, который устанавливают со стороны торца с надрезом, и нагружение осуществляют до останова трещины и притупления ее вершины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Холл В. и др. Хрупкие разрушения сварных конструкций. Пер. с англ., М., Машиностроение, 197, с.1. 2.Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. Под ред. Ю.Н.Работнова. М., Мир, 1972,.с„245-250 (прототип).