Способ испытания образцов на термомеханическую усталость

)5 ОПИСА ИЗОБРЕТЕНЕТЕЛЬСТВУ КО А ГОСУДАРСТ 8 Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проблем прочности АН УССР(56) Прочность при малоцикловом нагружении,/Под ред. С.В.Серессена, М.; Наука,1975, с. 173 - 174, рис.8.14.(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НАТЕРМОМЕХАНИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность,Цель изобретения - повышение точности за счет учета изменения свойств материала в процессе термоциклирования, а также колебаний температуры.На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа,Устройство содержит неподвижную платформу 1 и подвижную платформу 2, на которых напротив друг друга имеются захваты 3 и 4 для крепления испытуемого образца 5. На неподвижной платформе 1 имеется также до пол нител ь н ый захват 6 для крепления головки дополнительного образца 7, идентичного испытуемому и имеющего на другой головке жестко прикрепленную планку 8. Устройство содержит также автоматизированный привод 9 (например, тиристорный злектропривод постоянного тока) подвижной платформы 2, систему 10 термоциклирования для одновременного нагрева Цель изобретения - повышение точности за счет учета изменения свойств материала в процессе термоциклирования, а также колебаний температуры. Выбирают два идентичных образца, один иэ которых жестко закреплен с двух концов, а другой - с одного конца. Одновременно подвергают их термоциклированию. Непрерывно измеряя свободную температурную деформацию образца, закрепленного одним концом, регулируют температурное стеснение образца, закрепленного с двух сторон, 1 ил. и охлаждения в одинаковых температурных условиях двух образцов 5 и 7 (при нагреве образцов прямым пропусканием тока они включены в электрическую цепь последовательно), контрольно-измерительную аппаратуру, включающую датчик 11 линейных деформаций, размещенный между неподвижной 1 и подвижной 2 платформы, датчик 12 линейных деформаций, предназначенный для размещения между неподвижной платформой 1 и планкой 8, преобразователь 13 сигнала свободного температурного удлинения образца (например, делитель напряжения), блок 14 сравнения и регулятор 15 скорости (например, ПИД-регулятор). Выход датчика 12 линейных деформаций подключен к входу преобразователя 13 сигнала свободного температурного удлинения образца, а его выход подключен к первому входу блока 14 сравнения, выход датчика 11 линейных деформаций подключен к второму входу блока 14 сравнения, выход блокасравнения подключен к входу регулятора 15 скорости, выход регулятора 15 скорости подключен к входу привода 9 подвижной платформы 2.Способ осуществляют следующим образом. Испытуемый образец 5 жестко закрепляют с двух концов в захватах 3 и 4, а дополнительный образец 1 закрепляют с одного конца в захвате б, устанавливают датчики 11 и 12 линейных перемещений, Выбирают требуемый коэффициент К деформирования испытуемого образца 5 и преобразователь 13 сигнала свободного температурного удлинения образца 7 настраивают так, чтобы отношение величин выходного сигнала к входному составляло (1-К), В частном случае термоусталостных испытаний образца коэффициент К находится в пределах 0К1, причем значение К:= 1 соответствует полному стеснению температурного удлинения образца, а при термомеханических испытаниях образца значения коэффициента К находятся вне указанных пределов, т.е. когда К0 или К1 в зависимости от механического сжатия или растяжения образца помимо его тепловой деформации. Включают систему 10 термоциклирования образцов, обеспечивающую заданный температурный режим испытаний. циклические перемещения свободного конца образца 7 вызывают на выходе датчика 12 линейных деформаций сигнал, величина которого соответствует текущему значению температурного удлинения ЛЦт). Пройдя преобразователь 13, величина этого сигнала будет составлять (1-К) своей входной величины, так что на первый вход блока 14 сравнения поступает задающий сигнал, соответствующий величине(1-К) ЛЦ т), На второй вход блока 14 сравнения поступает сигнал от датчика 11 линейных деформаций, величина которого соответствует Л Ц г) - изменению расстояния между неподвижной и подвижной платформами, Сигнал рассогласования из блока 14 сравнения поступает на вход регулятора 15 скорости привода 9, который автоматически отрабатывает рассогласование между величинами (1-К) Л 1, (т) и Ли (т), перемещая подвижную платформу до тех пор, пока5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 зти величины не сравняются, т,е. будет соблюдаться равенствоЛ 1.(г) = (1-К) ) Л 1,(г)Привод 9 будет автоматически отрабатывать благодаря замкнутой обратной связи, элементом которой является датчик 11 линейных перемещений, соответствующее изменение расстояния между неподвижной и подвижной платформами, - при этом фактическое стеснение температурного удлинения испытуемого образца как в каждом отдельном цикле, так и на протяжении всего испытания не будет отличаться от заданного, Величина стеснения не будет зависеть от колебаний температурного режима, изменения формы цикла, а также изменения физических свойств металла испытуемого образца в процессе термоциклирования, так как зти отклонения в обоих образцах происходят одновременно, а датчик 12 линейных деформаций, фиксирующий удлинение неэащемленного образца 1 и вырабатывающий сигнал, соответствующий этим удлинениям, фактически является задатчиком в системе управления, что делает управление непрерывно адаптирующимся к изменениям условий испытаний.Формула изобретения Способ испытания образцов на термомеханическую усталость, заключающийся в том, что устанавливают образец в захватах испытательной машины, размещенных один на подвижной, а другой на неподвижной платформах, подвергают образец термоциклированию, в процессе которого изменяют расстояние между платформами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения точности за счет учета колебаний температурного режима и изменения физических свойств материала в процессе термоциклирования, используют дополнительный образец, эащемляют его одним концом в дополнительном захвате на неподвижной платформе, термоциклированию подвергают одновременно оба образца, непрерывно измеряют свободную температурную деформацию дополнительного образца, а расстояние между платформами меняют с учетом текущего значения свободной температурной деформации дополнительного образца.1645883 едактор 3. Ходакова орре арош каэ 1552 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 эводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101 оставител ехред М.М В. Лазарегентал