Образец для испытания материалов на термоусталость

(51)5 С 01 Я 3 60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ болоида или обе торцовые поверхности Яи Бмогут быть выполнены в виде гиперболоида.Образец испытывают следующим образом.Закрепляют образец в испытательной камере и обдувают газовым потоком с заданными параметрами в зависимости от условий эксперимента.Если необходимо создать на рабочей кромке растлгивающие напряженияво время нагрела, основную массу теплового потока направляют на массивную часть образца через внутреннеотверстие, если необходимо на рабочей кромке создать сжимающие напряжения при нагреве,.основную часть теплового потока направляют на рабочую кромку. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ ССОР 1.(71) Институт проблем прочностиАН УССР(54) ОБРАЗЕЦ,ЛЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВНА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на термоусталость. Цель изобретения - повыщение точности путем Изобретение относится к испытательной технике, в частности к технике испытаний на термоусталость.Цель изобретения - повьппенне точности путем создания постоянной площади сечений в плоскостях, перпендикулярных торцовым поверхностям.На фиг. 1 представлен образец,образующие одной поверхности котрого выполнены в виде гиперболы, нафиг. 2 - образец, образующие двухторцовых поверхностей которого выполнены в виде гиперболы,Образец выполнен в виде кольцас внешним диаметром Р, внутреннимдиаметром д, радиусом закругленияг, торцовыми поверхностями 5и Б.Одна из торцовых поверхностей, например Б, выполнена в форме гипер 2создания постоянной площади сечений в плоскостях, перпендикулярных торцовым поверхностям. Образец выполнен в виде кольца со скругленной наружной рабочей кромкой. По крайней мере одна из торцовых поверхностей выполнена в виде гиперболоида, что дает воэможность точного аналитического расчета напряженного состояния образца, так как площадь сечения в любой плоскости, перпендикулярной торцовой, постоянна и не зависит от радиуса. При подаче к образцу теплового потока в нем возникают термические напряжения. Испытания ведут до появлениятрещин на рабочей кромке. 2 ил.1620916 ЬК=К 45 Цикл испытаний повторяют до появления трещин на рабочей кромкеи по количеству теплосмен до их появления судят о сопротивляемости материала термоусталости.Характерной особенностью предлагаемой формы образца является то, что она позволяет моделировать значительные растягивакщие напряжения на рабо О чей кромке именно во время нагрева.В предлагаемой форме образца для испытаний на, термоусталость радиальныйтепловой поток распространяется в ту и другую стороны в каждый момент 15 времени через сечения постоянной площади. Если рассматриватьэти сечения как цилиндрические поверхности высотой Ь и длиной 1, где Ь равно К/К, а 1 равно 2 К, где К - текущий 20 радиус, т.е. координата определения теплового состояния образца в данный момент времени, то площадь Б цилинпрической поверхности можно определить как 25 Я = 1 Ь = 2 ФК К/К = 2 К = сопзй,т.е. при увеличении или уменьшениитекущего радиуса К площадь сеченияявляется для данного образца постояв- Э 0ной и тепловой поток, проходя черезравные по площади сечения, создаеттакое же распределение температур,какое имело бы место в стержне постоянного сечения,Таким образом, для расчета теплового состояния в образце предлагаемойформы можно использовать такие жеточные аналитические расчеты какдля стержня постоянной. площади сечения. Аналогично постоянство площадисечений образца предлагаемой .формыобеспечивает простые соотношениямежду радиальными и тангенциальныминапряжениями 6 и О,Кйбу,ат,1 Кчто позволяет точными аналитическими методами рассчитывать напряженные состояния материала.Форма образца с одной или двумя гиперболоидными торцовыми поверхностями и наружной клиновидной рабочей кромкой позволяет моделировать с достаточной точностью в широких пределах изменения параметры теплового и напряженного состояния материала в лабораторньм условиях при небольших материальных затратах,Форма образца благодаря эначительно большей внутренней поверхности, чем кромка, позволяет создавать при нагреве значительные растягивающие напряжекия на рабочей кромке, близкие к эксплуатационным при небольших интенсивностях теплообмена, что легко осуществить в лабораторных условиях. Ф о р м у л а изобретения Образец для испытания материалов на термоусталость, выполненный в виде кольца с торцовыми поверхностями и скругленной рабочей кромкой, размещенной на его наружной поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем создания постоянной площади сечений в плоскостях, перпендикулярных торцовым поверхностям, по крайней мере одна иэ торцовых поверхностей выполнена в форме гиперболоида, образующая которого описывается уравнением: 1где Ъ и К - соответственно текущаятолщина и текущий радиусобразца;К - постоянный коэффициент,определяющий габаритыобразца.16209 16 Лазарева Редактор А,Ог Мал к Коррек здатепьский комбинат "Патент", г. Гагарина, 10 П одствен оде Заказ 4242ВНИИПИ Государственного113035,Составитель Техред М.Дид Тираж Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раувская наб., д. 4/5