Способ испытания материала на усталость Советский патент 1982 года по МПК G01N3/32 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НАУСТАЛОСТЬ

1

Изобретение относится к иссле.пованию. прочностных свойств материала, а именно к способам испытания материала на усталость.

Известен способ испытания материала на усталость, заключающийся в том, что вращающийся образец нагружают чистым изгибом до образования трещины, измеряют количество циклов нагружения до разрушения и по количеству циклов и амплитуде напряжения судят об усталости материала 1 .

Недостатком данного способа является ограниченность использования полученных таким образом дашгых об усталости материала, так как условия эксплуатации конструктивпь1х элементов не всегда соответствуют условиям нагружения вращающегося образца.

Наиболее б.тщзким к изобретеш1ю по техническому cyuiecTBy является способ испытания материала на усталость, заключающийся в том, что возбуждают ре-

зонансные поперечные колебания образца в виде тонкого стержня и регистрируют число циклов до разрушения образца. В известном способе резонансным поперечным колебаниям подвергают образец, жестко закрепленный с одного конца и опертый щарнирно с другого конца 12 .

Недостатком известного способа является низкая производительность испыгания, обусловленная невысокой частотой колебаний образца. Если зке, в целях ускорения проведения испытания, увеличивать частоту колебаний образца, то увеличение при этом скорости нагружения конструкционного материала влияет на его прочность, и это снижает достоверность получаемых .результатов.

Цель изобретения - повьпцение производительности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания материала на усталость, заключающемуся в том; что возбуждают резонансные поперечные колебания образца в виде тонкого стержня и регистрируют число циклов до разрушения образца, образец жестко закрепляют с обоих концов, а амплитуду Д колебаний задают в соответствии с соотношением е(б44ре 2) 4id где сЗ и Е - диаметр и длина образца; f - его собственная частота; р и 6 - плотность и модуль упругости первого рода материала образца; d - напряжение в образце. Способ осуществляют следующим об.разом. Образец в виде тонкого стержня за- крепляют жестко обоими концами в захв тах испытательного устройства и подвер гают поперечным резонансным колебания например, с помощью электромагнитного возбудителя. Путей передвижения захват испытательного устройства устанавливаю различную рабочу ю длину образца перед испытанием, поэтому образец можно испытывать при различных резонансных частотах. Уменьшение длины образца увеличивает частоту его колебаний. Жест ко закрепление обоих концов образца увеличивает резонансную частоту по сра нению с резонансной частотой образца, один из концов которого закреплен жестко, а другой шарнирно оперт. Испытание образца при более высоких частотах позволяет сократить время испытания, поскольку количество циклов до разрушения осуществляется за меньшее время колебаний. Однако, увеличени частоты нагружения влияет на усталостную прочность , подверженного 9 14 поперечным колебаниям. Согласно изобретению это влияние устраняется за действия не только изгибных напряжений, но и напряжений растяжения, обусловланных растяжением из-за жесткого закрепления обоих концов образца. Чтобы учесть действие последнего напряжения, амплитуду колебаний задают в соответствии с приведенным вьше соотношением. Использование изобретения позволяет повысить производительность испытаний. Формула изобретения Способ испытания материала на усталость, заключающийся в том, что возбуждают резонансные поперечные колебания (эбразца в виде тонкого стержня и регистрируют число циклов до разрушения образца, отличающийся тем, что, с целью повышения производитеяь„оети испытаний, образец жестко закрепляют с обоих концов, а амплитуду А колебаний задают в соответствии с соотношением . g(344jje4) - диаметр и длина образца; f - его собственная частота; р и В - плотность и модуль упругости первого рода материала образца; б - напряжение в образце. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. М., Физматгиз, 1963, с. 467-484. 2. Патент США fo 2299424, 73-67.4, 1942 (прогогитп).