Способ определения усталостной долговечности конструкции

,.Я 01290142 01 Ю 3/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Е ИЗОБР СВИДЕТЕЛЬСТ НИЯ ПИСА АВТОРСКОМ(21) 3853576/25-28датчика, закрепляемого на конструк- (22) 14.02.85 ции, идентично чувствительному эле- (46) 15.02.87. Бюл. Мф 6 менту, который предварительно тари- (71) Рижский Краснознаменный инсти- руют. На конструкцию 1 прикрепляют тут инженеров гражданской авиации предварительно оттарированный датчик им. Ленинского комсомола 2, при тарировке которого используют (72) А.А.Кондратьев и В.П.Павелко чувствительный элемент из того же (53) 620,178,311(088.8) материала, что и конструкция 1 с (56) Авторское свидетельство СССР соблюдением механической и термичес- В 107957, кл, С 01 В 3/32, 1982, кой обработки, предварительно выраАвторское свидетельство СССР щивают в нем исходную усталостную У 9 18816, кл. С 01 Н 3/32, 1980.трещину 1 о, экспериментально определяют основную характеристику чув- (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ствительного элемента, закрепляют ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ идентичный датчик 2 на конструкцию (57) Изобретение относится к области 1, в процессе работы которой регистопределения усталостного повреждения рируют в нем последующий рост треконструкций и может быть использо- щины, устанавливают зависимость дли вано для определения периода безо- ны трещины от наработки В и по пасной работы листовых конструкций полученным данным устанавливают усс трещиной в процессе эксплуатации. талостную долговечность конструкц Цель изобретения - повышение точнос с момента зарождения в ней трещити определения усталостной долговеч- ны до достижения ею критических ности конструкции за счет выполнения размеров. 2 ил. 4 ь ЮИзобретение относится к области определения усталостного поврежде-ния элементов конструкций и может быть использовано для определения периода безопасной работы листовых 5 кинструкций с трещиной в процессе эксплуатаций.Цель изобретения - повышение точности определения усталостной долговечности конструкции за счет вы полнения датчика, закрепляемого на констпукпии идентичности чувствитель ному элементу, который предварительно тарируют.На фиг. 1 изображена схема уста новки датчика на исследуемую конструкцию," на фиг. 2 - чувствительный элемент.Способ осуществляют следующим образом. 20В наиболее опасной части конструкции 1 прикрепляют предварительно оттарированный датчик 2, нагружают конструкцию 1, регистрируют изменение параметров датчика 2 и по полученным данным определяют усталостную долговечность конструкции 1.гПри тарйровке датчика 2 используют чувствительный элемент 3 (фиг.2),1 30 1изготовленный из того же материала, ,что и исследуемая часть конструкции с соблюдением механической и термической обработки и толщиной 80,2 + 1,04, где 6 - толщина мате" риала конструкции. Подвергают чувствительный элемент 3 предварительному циклическому нагружению с нагрузкой, меньшей средней нагрузке, дейст- . вующей на конструкцию 1 при эксплуатации, выращивают в чувствительном элементе 3 исходную трещину длинной 1 и, (фиг; 2). Далее прикладывают кузлам крепления 4 чувствительногоэлемента 3 статическую нагрузку Р и измеряют их взаимное перемещение Ч, увеличивают длину трещины на 0,25 - 0,5 и снова определяют перемещение.Замеры выполняются до достижения трещиной конечной длины 1 и по полученным данным. определяют основную50 характеристику чувствительного элемента 3 - коэффициент К интенсивности напряжений в вершине трещины где Е - модуль упругости материала чувствительного элемента,2- податливость чувствительногоэлемента.Затем на конструкции 1 закрепляют датчик 2 с исходной трещиной, выполненный идентично чувствительному элементу 3, располагая его на рас" стоянии 0,1 + 0,8 4 над поверхностью конструкции 1. В процессе нагружения конструкции 1 периодически регистрируют последующий рост трещины в датчике 2 и на основании полученной зависимости (наработки ЙС определяют параметры С и ш уравнения (2), характеризующее сопротивление материала конструкции 1 росту усталостных трещин при реальном процессе наг- ружения где К - коэффициент интенсивностинапряжений в вершине усталостной трещины на единицу,характерного напряжения Б вКконструкции 1 (К = в )"ОДалее определяют напряженно-деформированное состояние конструкции 1 с ожидаемой трещиной, определяют коэффициент К = й(1) интенсивности напряжений от длины ожидаемой трещины в конструкции 1 и, интегрируя уравнение (2), используя полученные параметры С и ш, устанавливают усталостную долговечность конструкции 1 с момента зарождения в ней трещины до достижения его критических размеров.Предлагаемый способ позволяет заранее (до возникновения трещины), определить период безопасной работы конструкции 1 после появления в ней дефекта. Формула изобретения Способ определения усталостной долговечности конструкции, заключающийся в том, что в наиболее опасной части конструкции прикрепляют предварительно оттарированный датчик, нагружают конструкцию, регистрируют изменение параметров датчика и по полученным данным определяют усталостную долговечность конструкции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, при та1290142 рировке датчика используют чувствительный элемент, изготовленный изтого же материала, что и исследуемая часть конструкции с соблюдениеммеханической и термической обработки, 5подвергают чувствительный элементпредварительному циклическому нагружению с нагрузкой меньше среднейнагрузки, действующей на конструкцию в эксплуатации, выращивают в нем 10исходную усталостную трещину и регистрируют ее рост до достижениякритической длины, периодически пристатическом нагружении определяюткоэффициент интенсивности напряжений 15в вершине трещины и по полученнымданным определяют основную характеСоставитель М.Медв Техред И,ПоповичРедактор А.Ревин Решетник ект Тираж 799 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушскаЗаказ 7892/3 Подписноемитета СССРоткрытийнаб., д. 4/5 П едприятие, гУжгород, ул. Проектная,водственно-полиграфическ ристику чувствительного элемента, затем на конструкции закрепляют датчикс исходной трещиной, выполненныйидентично чувствительному элементув процессе нагружения конструкциипериодически регистрируют последующий рост трещины в датчике, определяют параметры, характеризующие сопротивление материала конструкции усталостному разрушению, а полученныеданные с учетом тарировочной характеристики чувствительного элементаиспользуют при определении усталостидолговечности конструкции с моментазарождения в ней трещины до достижения ею критических размеров