Способ определения порогового значения коэффициента интенсивности напряжений конструкционных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН А 1(19) (11) 4 С 29 04 С ВИД.:ТЕЛ ВТОРСКО ев, В,П.Павелрьев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ(71) Рижский Краснознаменный инсти.тут инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола(56) Расчет и испытания на прочность в машиностроении, методы механических испытаний металлов. Определение характеристик сопротивления развитию трещины (трещинастойкости) при цикли ческом нагружении; Методические указания. Государственный Комитет стандартов СССР, Всесоюзный НИИ но норма лизации в машиностроении АН УССР, Львов, 1979, с. 6"24.Авторское свидетельство СССР У 1035464, кл. С 01 И 29/04, 1983.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОГОВОГОЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТНАПРЯЖЕНИЙ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛ(57) Изобретение относится к областиконтроля трещинообразования в материалах акустикоэмиссионным методом иможет быть использовано для определения порогового значения коэффициентаинтенсивности напряжений при циклических испытаниях образцов материаловс трещинами. Целью изобретения является повышение точности определенияпорогового значения коэффициента интенсивности напряжений за счет опре"деления скорости роста трещины, соответствующей искомому коэффициентуинтенсивности напряжений. Образецнагружают циклически, обеспечиваяпродвижение трещины в каждом цикле,прн этом устанавливают зависимостьприращения суммы импульсов в циклеот скорости роста трещины, дискретноуменьшают амплитуду нагрузки и с учетом относительного числа циклов,в которых зарегистрировано продвижение трещины по сигналам акустическойэмиссии, определяют скорость роста .трещины, при ее снижении до уровня,соответствующего пороговому значению,испытания прекращают.1254 377 с треецинами.Целью изобретения является повышеци точности определения порогового Означения коэффициента интенсивностинапряжений за счет определещи скорости роста трещины, саответствуюпеей искомому коэффициенту интенсивностинапряжений,Способ определения порогового значеееия коэффициента интенсивности наетряжееецее осуществляется следующимабра.зам.Образец из коцструкционцого мате-.рееапа с наведенной усталостцой трещиной нагружают циклически с заданнойаспмметрцей цикла, Амплитуду нагрузки лри ее изменении от Р), до Рназначают цз соображений обеспечения треецинаобраэования за ограниченное количество циклов цагружения,при этом выполняется условие ходрастания трещеены в каждом цикле нагрузки (подрастацие трещины контролируют оптическим методом), выбираютсоответствующую чувствительностьакустика-эмиссионной аппаратуры, регистрирующую акустическую эмиссию(ЛЭ) в каждом цикле цагружения,В процессе нагружения оаразцаизмеряют иэменецие длинье трещины ЬР )например, с использованием оптического устройства с ценой деленияО)01 ч мм, а также приращение суммыимпульсов ЛЭ в течение заданного числа циклов цагру)жензел ьезСкоростьроста трещины Ч определяют по формуле Ч=-=, По полученным результатамЬпполучают зависимость значений суммыЬ 1)1импульсов А) в цикле Н = - от соот 3 Ьпветструюецих значений скорости ростатрещины Ч. После установления зари-.симости Ч=Г(Б,) производят ступенчатое снижение амплитуды внешней нагрузки, устраняя переходцьее режимы.Беличица нового значения амплитудынагрузки выбирается из условия поддержания роста треецины) контролируемого по сигналам ЛЭ, 11 о мере снижения нагрузки замедляется скоростьраста треецее цы и рост ее етраисхадит е 5 та трещины, т.е, отчошецие числа цикв которых рост трещины це происходит.Зафакт роста трещины в отдельном2 О цикле нагрузки принимают наличиесигналозз АЭ, параметры которьгх, цаЗначения 1)1 ) соответствующие каждому25 отдельному пику амплитуды сигнала ЛЭ и используемьее для Определения значений микроскорости, регистрируютэлектронно"счетным прибором, например ЧЗ-ЗЗ, Зцачения макроскорости Зо роста трещины на отдельных участкахнагружения определяют по формулеЬп17 =Ч ; в в , где Ч - макроскоростььп+ьп 35зованием зависимости Ч=Г(111 ) ьп)числа циклов нагружеция, в которыхпроисходит рост трещины; лл - числоциклов нагружения, в которых росттрещины не происходит, Снижение ам"плитуды нагрузки производят до техпор, пока значение макроскорасти Чне достигнет величины, соответствующей определению лорогоезого значениякоэффициента интенсивности напряжений,45На этом испытании прекращают амплитуды нагрузки Ьр) а пороговоезначение коэффициента интенсивностинапряжений ьК.11 в верпеице треецины 50 определяют по формуле ЬК)Ь =11 Ьр 4 Т)где 7 - длина трещины; 11 - геометрический безразмерный фактор.Таким образом, данный способ поэИзобретение относится к контролю трепеицообразования в материалах акустика-эмиссионным методом и может быть использовано для определения порогогого значения коэффициента интенсивности напряжений при цикличес - 1ких исетытациях образцов материалов 2уже не в каждом цикле нагрузки. Значение мпкроскорости лри этом це соответствует макроскорости роста трещины Численные зцачеция микроскорости роста трещины при последовательном ступенчатом сцижешш амплитуды нагрузки определяют по значениям И3 с использованием установленной раееее эависимОсти Ч=.(М 1 экстраполируя зависимость в область малых скоростей. 11 ри этом в процессе нагружения образца ца каждом реализуемом уровне внешней нагрузки фиксируют также относительную длительность периода рослов нагружения, в которых происходит подрастание трещины, к числу циклов,пример амплитуда сигналов АЭ, регистрируют быстродействующим самописцем. роста трещины (определяется с ислольс фиксацией соответствующего значения 4валяет повысить точность определения лоООГОВОГО значе 11 ия коэф 11)ициентя ин тецсивцости цацряжеций за счет ступецчатого снижения нагрузки при испытаниях, регистрации па сигналам АЭФормула изобретения Составитель К,ХилковТехред А.Кравчук Корректор В.Бутяга Редактор М.Циткина Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5.циклов, в которых наблюдается росттрещины, и определения пороговогозначения скорости роста трещины. Способ определения порогового значения коэффициента интенсивности напряжений конструкционных материалов, заключающийся в том, что нагружают циклически образец с трещиной, регистрируют нагрузку, длину трещины и сумму импульсов акустической эмиссии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, об" .разец нагружают с постоянной амплитудой внешней нагрузки, обеспечиваю 254377 4шей продвижение трещины в каждом цикле, при этом устанавливают зависимость приращения суммы импульсовв цикле от скорости роста трещины, 5 дискретно уменьшают амплитуду, нагрузки и по значениям соответствующихприращений суммы импульсов с использованием установленной зависимостии с учетом относительного. числа цик О лов, в которых зарегистрировано продвижение трещины по сигналам акустической эмиссии, определяют скоростьроста трещины, при ее снижении до,уровня, соответствующего пороговомузначению коэффициента интенсивностинапряжений, испытания прекращают.