Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость Советский патент 1982 года по МПК G01N3/60 

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к образцам для испытаний материалов на термомеханическую усталость.

Известен образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость , выполненный в виде полой рабочей части и захватных головок на ее концах 1.

Недостатком образца является низкая экономичность испытаний, поскольку для получения в нем заданных термических напряжений он должен иметь большие размеры, что требует использования испытательных машин большой мощности.

Цель изрбретения - повышение экономичности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость, выполненный в виде полой рабочей части и захватных головок на ее концах, .снабжен жестко связанным с головками стержнем, размещенным в полости образца вдоль его оси и выполненным из того же материала, что и рабочая часть, а зазор между стержнем и рабочей частью образца заполнен материалом, имеющим теплопроводность, меньшую теплопроводности материала рабочей части и стержня.

to

На чертеже изображен предлагаемый образец.

Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость вы5 полнен в виде полой рабочей части 1 с захватными головками 2 и 3 на ее концах для крепления в захватах испытательной машины (не показаны). Стержень , жестко связанный с голо20вками и имеющий на одном из концов резьбу 5, а на другом конце - профильную головку 6, размещен в полости 7 вдоль оси образца и выполнен 3Э из того же материала, что и рабочая часть i1 образца, а зазор между сте йем и рабочей частью 1 образца заполнен материалом 8, имеющим теплопроводность, меньшую теплопроводности материала рабочей части 1 сте ня kf а в ДРУГОЙ захватной головке 3 выполнен упор 9, в который упирается профильная головка 6 стерж ня . В захватных головках 2 и 3 установлены пробки 10 и 11, предназначенные для фиксации стержня . Образец испытывают следующим образом. Сначала подготавливают образец к испытаниям, для чего стержень k вставляют в полость 7, заполняют образовавшийся зазор между ним и рабочей частью 1 образца, материалом 8, например асбестом, и завинчива-, ют стержень k 1.до соприкосновения профильной голов(и 6 с упором 9 без натяга стержня А. В захватные головки устанавливают пробки 10 и П, исключающие, перемещение стержня относительно образца при изменении знака термических напряжений, обеспечивая тем caNbiM жесткую связь между стержнем k и образцом Затем размещают образец в испытательной камере (не показана), закрепляют его головки 2 и 3 в захватах испытательной машины и нагружают чистым круговым изгибом, моделируя тем самым вибрационные нагрузки, возникающие во время работы материала на термоусталость. Одновременно с нагружеиием образца камеру продувают газовым потоком, температуру которого изменяют пи заданной программе. При воздействии газового потока на образец его рабочая часть 1 прогревается значительно быстрее, чем нагружающий стержень , в результате чего рабочая часть 1 удлиняется больше, чем стержень 4, и в образце появляются сжимающие напряжения. По мере прогрева стержня t разница термического расширения между ним и рабо.чей частью 1 уиеньшается, что влечет снижение напряжений. Скорость прогрева стержня , а следовательно, и величина напряжений в образце определяется теплопроводностью материала 8, заполняющего зазор между стержнем рабочей частью 1 образца. Под действием термических напряжений и напряжений от вибрационных нагрузок в испытуемом образце происходят процессы пластического деформирования и расширения. После разрушения образца определяют величину пластической деформацИи, .которая равна разнице длины рабочей части 1 испытанного образца, из которого после испытаний извлекают стержень t, и длины рабочей части 1 до испытаний. Затем определяют зависимость величины пластической деформаций от количества теплосмен и по этой зависимости судят о термомеханической усталости материала. Предлагаемый образец позволяет повысить, экономичность испытаний, поскольку он может бь1ть выполнен небольших размеров и не требует мощных испытательных машин. Формула изобретения Образец для испытаний материалов на термомеханическую усталость, выполненный в виде полой рабочей части и захватных головок на ее концах, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности испытаний, он снабжен жестко связанным с головками стержнем, размещенным в полости образцу вдоль его оси и выполненным из того же материала, что и рабочая часть, а аазор между стер;кнем и .рабочей .частью образца заполнен материалом, имеющим теплопроводность, меньщую теплопроводности материала рабочей части и стержня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР б;заявке N29 1 8/25-28, кл. G 01 N 3/60, 1980((прототип).

Ю

/

7

/ fi 70 3 Т

п

V

L