Способ испытания материалов наусталость

ОП ИСАНИИИЗОВЕИТВНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическихРеспублик/32 6 0 фударатненеВ кеюитет СССР е данам изфбрвтений и еткрытий(23) Приоритет Опубликовано 07,06,81. Бюллетень М 21 ЙК 620.178.3 88.8) 53) и описания 09.06.81 опублнк ТАЛОСТ ПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ 4) СПОС нспы.с но- я обу испы.- чнснческ ого кращени ньшени предел,Изобретение относится к области машино.строения, в частности к механическим испы.таниям коиструктивнных матералоов на усталостную прочность.Известен способ испытания материалов наусталость, включающий циклическое нагруже- зние образца на заданном уровне напряжениядо определения начального значения и скорости линейного изменения какого-либо регистрирующего физического параметра, чувствительного к накоплению усталостных поврежде- тений, и последующее изменение нагрузки с определением критического значения этого параметра 11.Недостатком этого способа испытаний припостроений полной диаграммы усталости.6-МЖ-амплитуда напряжений, Н - числоциклов до разрушения) является необходимость на каждом уровне напряжений испы тывать новые образцы, что повышает трудоемкость испытаний,Целью изобретения является со етрудоемкости испытаний за счет уме ячисла испытываемых образпов прн о ении усталостнои долговечности материала на нескольких уровнях напряжений.Эта цель достигаетсл тем, что образец тывают на заданных уровнях напряжений очередным увеличением их для определени начальных значений физического параметра для этих уровней, а затем.с поочередным ументшепнем их для определения скоростей изменения и критическихзначений этого парамет. ра, и по соотношению указанных. значений судят об усталостной долговечности материала при заданных уровнях напряжений,Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг, 1. приведена типичная кривая с тремя периодами изменения физического параметра Ф с ростом числа циклов нагрузки Й при непрерывных испьпаниях до раз. рушения образца с постоянной амплитудой напряжений; на фиг. 2 - показан порядок нагружения образца по данному спастаний в координатахф напряжение 6ло циклов Й н кривые изменения физпараметра У-Й, соответствующие этому порядку нагружения.Испытания проводят следующим образом.В процессе испытания непрерывно регистрируют какой-либо изменяющийся физический.параметр материала образца, чувствительный кнакоплению усталостных повреждений, например, температуру разогрева, рассеяние энергии,амплитуду деформации, резонансную частотуколебаний и т.д.Первый (эталонный) образец испытываютдо разрушения по обычной методике приотносительно высоких амплитудах напряжений для получения типичной кривой (фиг,1)и выбора уровня напряжений 8, Напряжение 6 принимают за верхний предел диапазона напряжений, нижний предел диапазона напряжений 8 принимается по заданиюна испытания.В диапазоне напряжений 8- бнамечают3 - 6 ступеней нагружения. Следующий образец испытывают на всех намеченных уровняхнапряжений с последовательностью нагруже.ния, показанной на фиг, 2: образец последо.вательно нагружают до напряжений би, б, бзс кратковременными разгрузками после достижения начала линейных участков на кривыхЕ. - й (точки с 4 , аз, а),На верхнем уровне Я испытание продолжают до достижения критического значенияпараметра 1 (точка Ь 1), соответствующегоконцу линейного участка на кривой Ф-К.Затем образец аналогичным образом испытывают на уровнях бз и 6 (до точки Ь иЬ), и на уровне бн образец испытываютдо разрушения (точка С), Кратковремен.ные разгрузки образца между ступенями вточках а и Ъ производят по визуальнымнаблюдениям за ходом кривых 1-М . Значения параметра 1 щ и 1 и скорости его изменения с, для каждого уровня напряженийопределяют графически по соответствующимкривым +-И (фиг. 2). При этом значения Ьдотсекаются на ординатах касательными к кривым в точке дПо проекции участка кривой ЬИсна ось Йопределяют продолжительность третьего пери.ода усталости при напряжении бнЧисло циклов до достижения критическойвеличины физического параметраФЪ;, т.е.до конца линейного изменения параметра наданном уровне напряжений (фиг. 1) принепрерывном нагруженин, определяют по фор-.муле: с1 сь Долговечность при непрерывном нагружениидо разрушения образца равна:С= М 1 э,. + Мз,где 83; - число циклов в третьем, периодедля данного уровня напряжений,Значения Й З для верхнего би нижнего8,4 напряжений определяют па результатамиспытания образцов до разрушенияна этих10 уровнях, как описано выше, Для промежуточных напряжений (8, Ьз ) величину Йопределяют по тарировочному графику линейной зависимости й(К ,-1 с, которыйстроят, исходя иэ результатов, йолученных15 для эталонного образца и образца, разрушенного на уровне напряжений бн,Данный способ позволяет уменьшить необходимое количество образцов при построенииполных диаграмм усталости в 3 - 4 раза изначительно сократить время испытаний.Формула изобретения25Способ испытания материалов на усталость,включающий циклическое нагруженне образца на заданном уровне напряжений до определения начального значения и скорости линейного изменения какого-либо регистрирующего физического параметра, чувствительного кнакоплению усталостных повреждений, и последующее изменение нагрузки с определениемкритического значения этого параметра, о тличающийся тем,что,сцельюсокращения трудоемкости испытаний за счетуменьшения числа испытываемых образцовпри определении усталостной долговечностиматериала на нескольких уровнях напряжений, образециспьгтывают на заданных уровняхнапряжений с поочередным увеличением ихдля определения начальных значений физического параметра для этих уровней, а затемс поочередным уменьшением их для определения скоростей изменения и критических45 значений этого параметра, и по соотношениюуказанных значений судят об усталостнойдолговечности материала при заданных уровнях напряжений,Источники информации,50 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Хо 563597,кл. 6 01 М 3/32, 1975.836564 Составитель Н. ПрохоровТехред С. Мигунова Корректор А, Грице 1 едактор Ж. Рожк Заказ 3106/33 раж 90 сное го комитета СССРй и открытийРаушская наб., д, 4/5 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 3035, Москва, Ж,л ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,