Способ определения поврежденности материала при ползучести

(51)5 6 01 й 3/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт механики АН УССР(56) Качанов Л.М, О времени разрушения вусловиях ползучести. - Изв, АН СССР, ОТН, М 8, 1958, с.26-31,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОСТИ МАТЕРИАЛА ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ(57) Изобретение касается усталостных испытаний материалов и элементов конструкций. Целью изобретения являетсяповышение точности определения повреждвнности материала при ползучести за счетучетна влияния кинетики поврежденности,Изобретение касается испытаний на ползучесть и длительную прочность материалов и элементов конструкций.Целью изобретения является повышение точности определения поврежден ности материала при ползучести за счет учета влияния напряжений на кинетику поврежден- ности.На фиг, 1 приведена диаграмма мгновенного растяжения; на фиг, 2 - кинетическая зависимость поврежденности; на фиг. 3 - зависимости накопления повреждений; на фиг, Я - результаты сопоставления с экспериментом расчетов долговечности при двухступенчатом нагружении.Предлагаемый способ заключается в следующем.Партию образцов из исследуемого материала поочередно закрепляют в захватах испытательной машины, нагревают, нагру.,Ж 1640586 А 1 При испытаниях партию образцов нагружают постоянной во времени нагрузкой, выдерживают до разрушения, измеряют время разрушения для нескольких фиксированных уровней напряжений и по соотношению временных характеристик напряженного состояния судят о длительной поврежденности материала. После этого дополнительный образец, идентичный образцам партии, подвергают мгновенному растяжению, измеряют мгновенную деформацию и деформацию, соответствующую пределу прочности, определяют интегральный параметр, учитывающий мгновенное повреждение материала, и зависимость кинетики поврежденности от напряжений, вплоть до момента разрушения. Суммарную повреждаемость материала определяют с учетом длительной и мгновенной повреждаемостей, 4 ил. жают постоянной во времени нагрузкой й.выдерживают до разрушения и измеряют время разрушения (в ( п;) для нескольких фиксированных уровней напряжений ( = 1;и). Полученные результаты испытаний на длительную прочность аппроксимируют прямой в логарифмической системе координат и определяют параметр и) - угол наклона этой прямой к оси 9 в и, используя значение пт, находят величину длительной поврежденности, Дополнительно образец материала подвергают мгновенному растяжению, замеряют мгновенную деформацию ео, соответствующую напряжению а, замеряют деформацию к соответствующую пределу прочности, и по зависимостиЯ 1А(п) =(1)Ур(я)йкоопределяют величину А( а ) мгновенной работы, совершаемой напряжением о на деформации е Здесь Ь и 52 - площади участков под диаграммой мгновенного растяжения (фиг, 1).Из условий баланса мгновенной и временной поврежден ности(3)накопления повреждений определяют значение интегрального параметра Ц(о) учитывающего величину мгновенного повреждения материала от прилагаемой нагрузкиИ(о) -- (2 - в ) (4)1 - А (о)Из соотношений (3) и (4) находят величину в поврежденности, накопленной в материале за время 1 под действием напряжения о, При переходе с меньшего напряжения на большее суммарная долговечность будет меньше единицы (фиг. 3), при переходе с большего напряжения на меньшее суммарная долговечность становится больше единицы, что свидетельствует о зависимости накопления повреждений от предыстории нагружения.При реализации .способа испытания проводились при температуре 750 С на образцах, изготовленных из сплава ЭИ 437 Б. Реализованы две программы ступенчатого изменения нагрузок (фиг. 4): с догрузкой(400 "300 МПа),Использование предлагаемого способа5 позволяет повь 1 сить точность оценки поврежденности в условиях ползучести какпри стационарном. так и не стационарномрежимах нагружения. и на этой основе рассчитать деформации ползучести с учетом10 третьей стадии, когда имеет место интенсивное накопление повреждений и изменение напряжений.Формула изобретенияСпособ определения поврежденности15 материала при ползучести, заключающийсяв том, что нагружают поочередно партиюобразцов до разрушения изменяющимисяот образца к образцу. но постоянными вовремени нагрузками, измеряют для каждого20 образца напряжение в момент разрушенияи время от начала нагружения до его разрушения и по соотношению временных характеристик напряженного состояния судят одлительной.поврежденности материала, о т 25 личающийся тем,что,сцельюповышения точности за счет учета влияния напряжений на кинетику поврежденности,дополнительный образец, идентичный образцам партии, подвергают, мгновенному30 растяжению, измеряют мгновенную деформацию., соответствующую напряжениюмгновенного растяжения, и деформацию,соответствующую пределу прочности, определяют мгновенную поврежденность, в ка 35 честве которой используют величинумгновенной работы, совершаемой напряжением мгновенного растяжения на деформации, соответствующей пределу прочности,и, сопоставляя величины мгновенной и дли 40 тельной поврежденностей, судят о поврежденности материала.1640586 Составитель В.ВознесенскийРедактор Т.Зубкова Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 0О,Я О+ Оо О,ь ,0Риг.,5 Заказ 1262 Тираж 399 ВНИИПИ Государственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, РаущскПодписноеям и открытиям при ГКНТ СССнаб., 4/5