Способ усталостных испытаний материалов

(56) Школьник Л. М.испытаний. Справочни1978, с. 98 - 99. инженеров морскогоВ. Коноплев Методика усталостны к. - М.: Металлургия ие точности эксперимензави о 2 -Оп ибо п жения по зав непоср делять предел выносли зависимости разрушаю т числа циклов нарабо имости разрушающего ственно от начального ости можно щего напрятки плибо напряжения напряжения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к области испытаний, а именно к способам усталостных испытаний материалов.Цель изобретения - повышенза счет уменьшения рассеяниятальных результатов.На фиг.представлена симость разру шающих напряжений о т наработки до разрушения л; на фиг, зависимость разрушающих напряжений от начальных напряжений пь.Устройством для реализации способа является испытательная машина для циклических нагружений, позволяющая увеличивать амплитуду напряжений с заданной скоростью, снабженная счетчиком числа циклов до разрушения образца.Способ реализуется следующим образом.Испытания проводят при одинаковой для всей партии объектов скорости увеличения напряжения а от различных начальных уровней напряжений ль, из которых по крайней мере один принимают не выше ожидаемого(54) СПОСОБ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области испы. таний, к способам усталостных испытаний материалов. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения рассеяния экспериментальных результатов. Образцы материала нагружают циклически при постоянной скорости роста напряжений. Один образец нагружают от уровня начальных напряжений ниже предела выносливости, а по крайней мере два - от уровня начальных напряжений выше предела выносливости. Строят зависимость разрушающего напряжения от уровня начального напряжения, точка излома которой соответствует пределу выносливости. 2 ил. предела выносливости и по крайней мере два - выше ожидаемого предела выносливости. РаейЭкспериментально установлено, что при осуществлении роста напряжений от уровня ниже предела выносливости, разрушающее напряжение не зависит от начального на фЬ пряжения, а при начальном напряжениивыше предела выносливости - зависит, причем зависимость эта близка к линейной.Таким образом, предел выносливости и, может быть определен как точка излома зависимости предельное напряжение о, - п так как эта точка соответствует максимальному разрушающему напряжению, соответствующему нулевой начальной скорости накопления повреждений.еапйФормгглсг ьгзооретения 35 40 45 50 Ищут предел выносливости как точку излома на соответствующей кривой.В первом случае при О 1(о, зависимость О(гг,) вырождается в горизонталь и для ее построения достаточно одной точки. Когда же начальные напряжения; превосходят предел выносливости, разрушающие напряжения возрастают с увеличением начальных, т. е. получают наклонный участок зависиМости сь(гг,). Для построения этого участка при допущении, что он линейный, необходимо иметь по крайней мере две точки, вследствие чего принимают не менее двух значеНий сг;)сг,. Пересечением наклонного и горизонтального участков зависимости о, (а) определяют суммарную наработку гг,соответствующую пределу выносливос 1 и, который находится по формуле Сгд = - Ое .гг, (1)При сгь;)с 5, дисперсия разрушающих напряжений уменьшается с увеличением сь;, что позволяет отказаться от равномерного распределения партии подлежащих испытаниям объектов по уровням начальных наи РЯжени й сг н,На фиг. 3 представлена зависимость с,(с 51 ь ), получаемая при обработке даннььх испытаний другим способом, При начальном уровне напряжения сгв принимаехом ниже предела выносливости, разрушение объектов происходит на одном уровне разрушающих напряжений (без учета рассеяния) . Поэтому при испытаниях ряда образцов при Одном с 5, (;сг получают точку как среднее ряда, через которую проводят горизонтальный участок зависимости сгг, гсь, ь. Г 1 рьь испытаниях от начального уровня сь, )сь разрушающие напряжения растут с увеличением с 51,. Поэтому при испььтании по крайней мере при двух начальных уронььях напряжений выше предела выносливости получают наклонный участок зависимости сг(сьь). Начальное напряжение, соответствуюьцее точке пересечения двух указанных участков, является пределом выносливоости сг. Пример. Испытанию пс шерались блоки цилиндров аксиально-порьвневых гидрсмашин, применяемых в машинах типа 325.25. Материал блока цилиндров - бронзаЗРО 12.Целью испььтаний являлось Оььредсление характеристик сопротивления усталости модернизированнььх блоков цилиндров. ЬЬ.О. дернизация заключалась в наличии раььгруг. зсчных полостей, где создавалось противо- давление масла. 10 15 20 25 30 Критерием выхода из строя являлось разрушение блока цилиндров. Разрушение происходило в сечениях, ослабленных концентраторами напряжений в виде местных утонений стенок блока цилиндров.Испытания проводили длительным и предлагаемым ускоренным методом.При ускоренных испытаниях начальные напряжения сьь; в сечении блока цилиндров, в котором напряжения вследствие концентрации напряжения максимальны, принимали равными 100, 120, 140 МПа. Скорость увеличения напряжения, одинаковая для всех блоков, испытанных ускоренным способом, составила сг;= - -50 Па/цикл. Напряжение изменяли ступенчато с минимальным возможным шагом увеличения. Увеличение напряжения достигалось повышением давления в цилиндре.Критерием выхода из строя сгбьекта являлось разрушение блока цилиндров по одному из наиболее напряженных ечений.Всего было испытано 15 блоков цилиндров ускоренным (предлагаемым) способом ,по 5 цилиндров при каждом из оь) и 18 блоков - длительным. Общее число циклов нагружения всех блоков при длительных испытаниях составило 3,5 10 циклов, а общее время. испытаний при частоте нагружения 25 Г ц3690 ч. Затраты времени при ускоренных испытаниях с сохранением требуемой точности составили при той же частоте нагружения 25 ч, что было достигну то за счет увеличения ско 1)ости нагружения. При сохранении времени испытаний способ позволяет увеличить точность. Способ усталостных испььтаььььй Ьатериа лов, заклкьчающийся в том, что ь артию Образцов материала циклически нагрукаю с до разруьчения при различнььх скоростях накопления повреждений с постсь 5 ьннои сьсо ростью роста напряжений, а в качестве предела выносливости определяют мьььььгма.,ьноь разрушаюьценапряжение, сООтветсьвующее нулевой скорости накопления ыовр,"ькде ний, сгтличающийея тем, что, с целью ь;Овышения точности за счет уменьшения рассеяния экспериментальных результатов, нагру жение Образцов осуществляют при одинако. вых скоростях роста напряжений, а различ. ные скорости накопления повреждений з об разцах обеспечивают путем нагружения образцов От различных уровней начальных напряжений, один из которых не выше предела выносливости, а не менее дьух - выше предела выносливости.1534372 7 я 17 Составитель Д. ПТехред И. ВересТи раж 492ного комитета по изобретеМосква, Ж - 35, Раушательский комбинат Пате пел едактор Е. Гаппаказ 38НИИПИ Государств11303Производственно-из Корректор Л. ПатайПодписноениям и открытиям при ГКНТская наб., д. 4 5т, г. Ужгород, ул. Га г а ри на