Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность

(51) 4 б 01 1 Ч 3 32 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ,Ф С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ускоренны циклическу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытий(71) Институт механики АН УССР(56) филатов Э. Я. и др. Программные испытания сварных образцов на усталость. -Проблемы прочности, 1972,3, с, 17 - 20. 54) СПОСОБАНИЯ НА ЦИКОСТЬ57) Изобретение относитсяспытаниям материалов на УСКОРЕННОГО ИСПЫЛИЧЕСКУЮ ДОЛ ГОВЕЧдолговечность в режиме периодического повторения блоков программы изменения напряжений. Блоки программы включают несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения. С целью повышения производительности испытания сначала нагружение осуществляют без ступеней, амплитуды которых меньше предела выносливости материала, а затем по мере роста усталостной трещины включают в блоки программы ступени, амплитуды которых меньше предела выносливости, Ступени включают в последовательности уменьшения амплитуды напряжения.1Изобретение относится к исследованию прочности свойств материалов, а именно к способам ускоренного испытания на циклическую долговечность.Цель изобретения - повышение производительности испытания.Способ осуществляют следующим образом.Задаются программой испытания материала на циклическую долговечность, Программа представляет собой периодическое повторение блока, содержащего несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, большими или меньшими предела выносливости материала.В начале нагружения из блоков программы исключают ступени с амплитудами напряжения, меньшими предела выносливости а- материала. Нагружение в таком режиме осуществляют до появления усталостной трещины, длина 1, которой соответствует б являющейся наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих предела выносливости. Соответствие значения 11 величине устанавливают заранее на основании известной расчетной формулы21 -Кю7г уггде К - нижнее пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений;У - безразмерная функция, учитывающая геометрию образца с трещиной и характер нагружения.В процессе испытания регистрируют момент появления усталостной трещины длинойС этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением о амплитуды напряжения и продолжают в таком режиме нагружение до увеличения длины усталостной трещины до значения Ь, соответствующего напряжению ог. С этого момента в блоки программы включают ступень нагружения со значением ог амплитуды напряжения.Таким образом, осуществляют нагружение с последовательным включением в блоки программы ступеней со все меньшими зна - чениями амплитуды напряжения, соответствующими длине растущей усталостной трещины. Соответствие длинытрещины амплитуде о; напряжения устанавливают на основании соотношенияК.2 Ла лУПример. Используют блок программы, содержащий шесть ступеней. Амплитуды напряжения о=120 МПа и ог=95 МПа меньше предела выносливости о =137 МПа, а остальные о, = 220 МПа, ат = 195 . МПа, о =170 МПа и о =145 МПа превышают предел выносливости, Длительность каждой ступени составляетсоответственно МАЙ=54,6 10 З; Мг= 10,6 10 З;1 Ч =1,0610; Мм = 3,0610; Хш = 8,2410;И = 22,210 Длительность одного полного блока программы составляет Х= 195,16 10.Значение нижнего порогового значениякоэффициента интенсивности напряженийдля испытуемого материала1 О Кол=6,3МН Значения , соответствующие о;, состав- ляют 15 2 1 и Д; гауз Из б, КУ= 0,988 мм,= 1,6 мм. Формула изобретения 4 О Способ ускоренного испытания на циклическую долговечность, по которому деталь или образец материала циклически нагружают до разрушения в режиме периодического повторения блоков программы из менения напряжения, каждый из которыхвключает несколько различных ступеней нагружения с постоянными на каждой ступени амплитудами напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытания, в начале нагружения из 50 блоков программы исключают ступени самплитудами напряжения, меньшими предела выносливости материала, регистрируют момент появления усталостной трещины, длина которой соответствует наибольшей из амплитуд напряжения, не превышающих 55 предел выносливости, после чего включают вблоки программы ступень нагружения с этим значением амплитуды напряжения, а другие ступени нагружения с амплитудами 20 Сначала нагружение осуществляют блоками,не содержащими ступени с о и аг.После того, как трещина достигла длины,равной 0,988 мм (к этому моменту повторено 16 блоков), добавляют ступень с амплитудой о напряжения. Этот режим сохраняется до тех пор, пока длина трещины не достигает значения 1 г= 1,6 мм. К этому моменту еще повторено 11 блоков.Затем добавляют ступень с амплитудойог напряжения. Этот режим сохраняется до разрушения, которое достигнуто повторением еще 11 блоков.Общая длительность испытания составляет 6,424 10 циклов, а длительность испытания известным способом, когда в течение всего испытания повторяются полные блоки программы, составляла 17,681 10 б циклов.Таким образом, сокращение длительности испытания, составляет 63,7 О.1226138 Составитель М. Кузьмин Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор С. Лыжова Заказ 1935/33 напряжения, меньшими предела выносливости, включают в блоки программы по мере того, как растущая усталостная трещина достигает длины, соответствующей значению последующей более низкой ступениамплитуды напряжения.