Способ определения остаточной циклической долговечности образцов пьезоматериала

(511 4 Сл 01 М 3/32 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ ПЬЕЗОМАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к механическими испытаниям пьезом атер иалов и позволяет повысить точность путем исключения преждевременных разрушений образцов.К эталонным образцам прикладывают циклическую нагрузку амплитудой не больше ограниченного предела выносливости сс пьезоматериала на частоте его основного резонанса, регистрируют изменение температуры разогрева образцов пьезоматериала. Затем эталонные образцы доводят до разрушения при амплитуде напряжений больше величины о, регистрируют количество циклов нагружения до разрушения. Строят зависимость количества циклов до разрушения эталонных образцов от скорости нарастания их температуры разогрева. Для оценки остаточной долговечности контролируемого образца пьезоматериала к нему прикладывают циклическую нагрузку амплитудой, не превышающей величину а, и регистрируют изменение температуры его разогрева, а о долговечности образца судят с учетом испытаний эталонных образцов. 3 ил.1401341 25 Формула изобретения 1Изобретение относится к механическим испытаниям пьезоматериалов.Целью изобретения является повышение гочности путем исключения преждевременных разрушений образцов.На фиг. 1 представлена электричесКая схема, позволяющая определить величину изменения температуры разогрева об-азца пьезоматериала; на фиг. 2 - граическое определение скорости нарастания емпературы разогрева пьезообразцов; на иг. 3 - калибровочные прямые, графиески отображающие зависимость количества циклов нагружения до разрушенияьезообразцов от величины скорости нарасания температуры их разогрева.Способ осуществляется следующим об 1 азом.К эталонным образцам пьезоматериаларикладывают циклическую нагрузку с амп. итудой не больше ограниченного пределаыносливости о 1 пьезоматериала на часоте его основного резонанса, регистрируютзменение температуры разогрева пьезоатериала с использованием схемы (фиг. 1) ф определяют скорость нарастания темпе 1 атуры разогрева К = дТ/й. Темпераура образца пьезоматериала измеряется сомощью термопары и потенциометра СПЗ - П в течение короткого временииклического нагружения. Скорость нараста-ия температуры разогрева образцов пьезоатериала определяют как тангенс угла налона зависимости температуры от времени фиг. 2).Затем к эталонным образцам пьезо, атериала прикладывают циклическую на рузку с разными амплитудами о., превы-ающими величину ст 1, и регистрируют ко-ичество циклов нагружения Мр до разрушен ия образцов. Для каждого напряжениястроят зависимость количества цикловагружения до разрушения образца от ве ичины скорости нарастания температурыазогрева К образцов пьезоматериала.К контролируемому образцу пьезомате 1 иала прикладывают циклическую нагрузкуамплитудой напряжений, не превышаю 2щей предел выносливости пьезоматериала о 1 на частоте основного резонанса, регистрируют изменение температуры разогрева пьезоматериала, определяют скорость нарастания температуры разогрева К. Оста точную циклическую долговечностьконтролируемого образца при заданной амплитуде циклических напряжений определяют по установленной величине К и зависимости, полученной для эталонных образцов пьезоматериала. Пример. Способ апробирован на пьезокерамике ЦТБС - 3.Эталонные образцы пьезоматериала циклически нагружают на частоте основного 15 резонанса 30 кГц амплитудами 200 10,210 10 и 220 10" Н/м, регистрируют количество циклов до разрушения. Ограниченный предел выносливости исследованного пьезоматериала составляет 190 10 Н/м.Предварительно для всех образцов при амплитуде механического напряжения, равного о, определяют изменение температуры разогрева в процессе циклического нагружения. Способ определения остаточной циклической долговечности образцов пьезоматериала, заключаюшийся в том, что к эталонным и контролируемому образцам пьезо- ЗО материала прикладывают циклическую нагрузку с разной амплитудой и регистрируют изменение параметров материала в зависимости от количества циклов нагружения, по которому определяют его остаточную долговечность, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения преждевременных разрушений образцов, амплитуду циклической нагрузки, приложенной к образцам, выбирают не больше ограниченного предела выносливости 40 пьезоматериала, частоту - равной частотеосновного резонанса, а в качестве параметра регистрируют величину изменения температуры разогрева пьезоматериала.1401341 бО аа Фиг. г Риг Составитель Ю. МатГратилло Техред И. ВересТираж 847дарственного комитета СССР по делак13035, Москва, Ж - 35, Раушская ннно-полиграфическое предприятие, г. У виенко Корректор А Подписное изобретений и б., д. 4/5жгород, ул. Пр Редактор Л.Заказ 2534/ ВНИИПИ Гос крытий Производстве ектная