Образец для испытания материала на усталость

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК цщ ЯО цц 045069 А ЗСЮ01 Й 3/32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.09. 83 Бюл. Му 36 (72) А. Г. Трапезон и Н, Н. Писменный (71) Институт проблем прочности АН Укранской ССР(53) 620,178.311,4(088,8) (56) 1. Трощенко В. Г.Усталость и неупругость металлов. Киев,"Наукове думка, 1971, с. 1232. Серенсен С, В. и др. Динамика машин для испытаний на усталость. ММашиностроениеУУ, 1967, с, 204 206 (прототип),(54)(57) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА УСТАЛОСТЬ при высоких частотах нагружэния по первой форме резонансных колебаний, содержащий захватную часть и рабочую часть в. виде осесимметричного экспоненциаьно.го стержня, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расширения функциональныхвозможностей путем одновременного возбуждения в образце резонансных продольных и крутильных колебаний одной частоты, экспоненпиапьный стержень выполнен с показателем К экспоненты, выбран,- ным из соотношения- длина образца; Я Р- коаффнннант Пуассона матаонааа образца.д:3 ехр(Кк),Л - 1+ 2 Р2(1-р-), гце 1 1045Изобретение относится к исследованиюпрочностных свойств материала, а именнок образцам для испытания материала наусталость.Известен образец цля испытания материала на усталость в вице стержня переменного сечения, Поперечное сечение рабочей части образца изменяется по линейному закону Г 13Недостатком известного образца является невозможность его эффективногоиспользования дпя усталостных испытанийпри ультразвуковых частотах нарружения,поскольку такая конфигурация образца необеспечивает достаточного коэффициентаусилия амплитуды смещений, необходимого для достижения в нем напряжений,превышающих предел выносливости, в особенности для высокопрочного материала.Наиболее близкий к изобретению по техническойй сущности и достигаемому результатуобразец для испытания материала на усталость при высоких частотахнагружения по первой форме резонансныхколебаний соцержит захватную часть и ра-эбочую часть в вице осесимметричногоэкспоненциальчого стержня, Образец используют цля испытания при воэбужцениипродольных колебаний Г 21.Недостатком указанного образца является невозможность его использованияпри одновременном возбуждении в образцерезонансных продольных и крутильныхколебаний оцной частоты,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей испытания путемоцновременного возбужцения в образцерезонансных продольных и крутильных колебаннй одной частоты,Поставленная цельдостигается тем,что40в образце цля испытания материала наусталость при высоких частотах нагружения по первой форме резонансных колебаний, содержащем захватную часть ирабочую часть в вице осесимметричного45- длина образца,"ь - коэффициент Пуассона материалаобразца. О 892На чертеже изображен предлагаемыйобразец для испытания материала на усталость.Образец выполнен в виде стержня переменного сечения и состоит иэ утолщенной захватной части 1 и рабочей чести 2.Рабочая часть 2 образца выполнена выще осесимметричного экспоненциальногостержня. Йиаметр о текущего сеченияс координатой Х вдольоси стержнявычисляется по формуле где с 1 О - диаметр поперечного сечениястержня у его свабоцного конца;- показатель экспоненты, которыйвычисляется при заданномматериале и длине О образцапо формуле ):+"г г (4-А,)( ц- - коэффициент Пуассона исследуемого материала),Перед испытанием образец захватнойчасмрю 1 жестко закрепляют на вибраторе 3, способном возбуждать продольнокрутильные.колебания, с помощью накидной гайки 4, в результате чего образуется единая колебательная система вибратор - образец.Образец испытывают следующим образом,В системе вибратор - образец с помощью преобразователя (не показан) возбуждают продольно-крутильные колебания.Плавно изменяют частоту колебаний иустанавливают первую форму продольнокрутильных резонансных колебаний, амплитуду которых контролируют с помощьюмикроскопа (не показан) ыа свободномконце образца. Затем увеличением мощности возбуждения, достигают заданных величин амплитуц колебаний, при которыхна рабочей части 2 образца в сеченю максимальных напряжений развивается усталостная трещина,Использование изобретения позволяетрасширить функциональные возможностииспытания путем одновременного возбуждения в образце резонансных и процольныхколебаний одной частоты и за счет этогомоделировать сложноенапряженное состояние деталей машин.