Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении

сэ 03 сОВетснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) ЯО О 1)5 С 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 2 логическо Методик испыонииг си мымилабор ория,(54) СПОСОБ УСТАЛОСТНИХ И МАТЕРИАЛА ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКОМ НАГРН(Е (57) Изобретение относитс тельной технике и может б зовано для испытаний мате ментов конструкции при по ческом нагружении. Цель и повышение точности имита атационного широкополосно го вибровоздействия, В пр СТ 1 ЫТАНИ УКЦИИ ИИ испыт ыть испольиала эл лигармо зобрете ии эксплуо спучайно 1 ессе эк нагружструк тотну них в ива лее эриалтотах напря ществля й харакнеквадратичПо рисГОсудАРстВенный НОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(46) 07,06.9 О,Бюл, В 2 (71) Всесоюзный научнотельский институт метро службы(72) И, Н, Овчинников (53) 620, 17 (088. 8) (56) Кобрин М.М. и др, таний на усталость при ческом нагружении неза будителями. - Эаводска 1970, У 5, с. 586-591. Изобретение относится к испыта- тельной технике и может быть использовано для усталостных испытаний материала элементов конструкции при по лигармоническом нагружении.Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия,Способ осу ют следукщим об 2плуатационного нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внешних воздействий на материал. Наиболее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции, По амплитудно- частотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряже-. ний, соответствующие резонансным частотам различных гармоник. Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме поли- гармонического процесса нагружения. В качестве параметров полигармонического процесса нагружения, имитирующего эксплуатационное нагружение, Ж выбирают определенные среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие воспроизводимым резонанснымС частотам, В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции. процессе эксплуатационного ения материала в составе копии регистрируют амплитудно-час ю характеристику процесса внешздействий на материал. Наиббфективное воздействие на мате проявляется на резонансных часконструкции, когда амплитуда ений существенна,амплитудно-частотноике определяют сред1569662 изобретения Фо р мул а25 с Составитель М, Кузьмин Редактор Ар Шандор Техред М. Ходанич Корректор И,МускаЗаказ 1442 Подписное Тираж 499 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 1 3035 р Москвар Ж 35 р Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгородр ул. Гагарина, 101 Ные значения 5 напряжений соответртвующие резонансным частотам различвых гармоник (3 - номер гармоники).Усталостные испытания материалаэлементов конструкции проводят в режиме полигармонического процессанагружения. В качестве параметровполигармонического процесса нагружеиия, имитирующего эксплуатационноенагружение, выбирают указанные вышесреднеквадратичные значения бнапря 1жений соответствующие воспроизводимым резонансным частотам,В процессе полигармоническогонагружения регистрируют накоплениеусталостных повреждений в материалеи по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.П р и м е р, Консольно закрепленные на вибростенде образцы испытываются при различных режимах.Эксплуатационный режим формируется генератором случайных сигналов сшириной спектра 6 К = 300 Гц и средней частотой Е = 27 Гц, равной перРвой резонансной частоте Е образца,Этот режим возбуждает образец практически в области, охватывающей первыетри резонансные частоты образца;175 Гц и Г = 485 Гц, поскольку фильтры виброустройства необеспечивают резких границ воздействий. При формировании предлагаемогорежима испытания задатчиком частоты колебаний является самконсольный образец, Это исключает необходимость подстройкичастоты. Амплитуданапряжений (деформаций) на каждой частоте поддерживается на заданном уровне также автоматически,Кроме того, испытания проводятсяв режиме, который формируется тремянезависимыми генераторами,При возбуждении консольного образца на эксплуатационном режиме сигнал с датчика деформации проходит черезтретьоктавный фильтр со средними частотами 1.1 рд и Г. Среднеквадратичные значения напряжений 5 р б и; ( полигармонических режимов подбираются равными среднеквадратичным значе"ниям напряжений (деформаций ) на каждой форме колебаний эксплуатацион 19 ного режима,В результате испытаний установле"но, что искажение спектра сигналавнешнего воздействия исключается засчет динамики объекта испытания.15 Таким образом, идентичность нагружения на случайном и полигармоническом режимах достигается не как привиброиспытаниях по параметрам на вибростоле (параметрам "входа"), а по20 напряжению, определяющему время доразрушения образцов (параметру "выхода"),Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении, по которому регистрируют амплитудно-час тотную характеристику процесса эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции, определяют по ней параметры полигармонического процесса нагружения при испытаниях и воспроизводят нагружение с,этими параметрами на ряде резонансных частот конструкции с регистрацией накопления усталостных повреждений в материале, о т л и ч а ю щ и й с я 40 тем, что, с целью повышения точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия, по амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквад ратичные значения напряжений, соответствукщие воспроизводимым резонансным частотам, и выбирают их в качестве параметров полигармонического процесса нагружения при испытаниям.