Способ определения циклической прочности материала конструкции

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 32 О ННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРСПО ДЕЛ НИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ НИДЕТЕЛЬСТВ У ВТОР СНОМ У 3 строе иссле уктор ю для венти блем маши ный научи ктно-констроборудованвоздуха и И, ФедоровПавлов8. 8) Скорость ростаметаллов. М.:с, 54-66,ЧЕСК НИЯ ЦИ КОНСТР осится к испыель иэобретеости определет конкретизая декремента з того же маРукция, Испы(2 1) 3733965/25-28(71) Институт проАН УССР и Всесоюзвательский и проеский институт покондиционированияляции(56) Школьник Л. М.трещин и живучестьМеталлургия, 1973,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение отн тательной технике, Ц ния - повышение точи ния прочности за сче ции момента измерени колебаний образцов и териала, что и конст тывают две группы образцов иэ материала конструкции. Образцы первой группы нагружают при заданных амплитудах напряжения б, регистрируют число циклов К нагружения до разрушения и определяют зависимость от Н циклической прочности, соответствуюшей нижней границе доверительного интервала рассеяния. Образцы второй группы нагружают при тех же амплитудах напряжения б, что и образцы первой группы, После наработки этими образцами при напряжениях б числа циклов, соответстующего укаэанной зависимости, регистрируют декремент о колебаний материала оборазцов и определяют зависимость декремента о колебаний материала оточисла Я циклов нагружения, При нагружении конструкции регистрируют декремент о колебаний ее материакла и путем сравнения с декрементом о колебаний материала образцовоопределяют циклическую прочность материала конструкции. 2 ил.Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения циклической прочности материала конструкции,Цель изобретения - повышениеточности определения прочности засчет конкретизации момента измерения декремента колебаний материалаобразца,На фиг. 1 приведена зависимостьамплитуды напряжения от числа циклов нагружения до разрушения; нафиг. 2 - зависимость декрементаколебаний от числа циклов нагружения.Способ осуществляют следующимобразом,Образцы из материала конструкцииразделяют на две группы. Образцыпервой группы служат для определения зависимости амплитуды напряжения о от числа циклов нагружениядо разрушения, К второй группе относят образцы, которые служат дляопределения зависимости декрементаЫ колебаний от числа циклов нагружения, Образцы первой группы нагружают при заданных амплитудах напряжения 6 до разрушения и регистрируют число циклов И нагружения доразрушения. По результатам испытаний определяют зависимость от Бсредней циклической прочности (кривая 1, фиг. 1) и зависимость от Нциклической прочности, соответствующей нижней границе доверительногоинтервала рассеяния (кривая 2,фиг. 1),Образцы второй группы нагружаютпри тех же амплитудах напряжения 6,что и образцы первой группы. Посленаработки этими образцами числациклов, соответствующего амплитуденапряжения б на зависимости циклической прочности для нижней границы доверительного интервала рассеяния (кривая 2, Фиг. 1), регистрируют декремент о, колебаний материалаобразцов и определяют зависимостьдекремента о колебаний материалаот числа И циклов нагружения(фи г. 2),.При нагружении конструкции регистрируют декремент 8 колебаний ееКматериала и сравнивают 8, с декрементом 8 колебаний материала образцов. Циклическую прочность материала конструкции определяют по числу циклов Ю нагружения до разрушения материала образцовП р и м е р, Определяют циклическую прочность лопаток рабочих колесосевых вентиляторов, выполненных изстали Ст, Зкп,Значения напряжений для первойгруппы образцов (18 шт.) приняты10 б,=300 МПа, б =260 МПа, б =210 МПа,Средние значения логарифма числа Мциклов до разрушения составляют,соответственно 5,098;.5,78 и 6,81при доверительных интервалах 0,20;0,21 и 0,23, Результаты испытанияэтой группы образцов приведены нафиг, 1, Кривая 1 на фиг, 1 описанафункцией Вейбулла206= б, + В(1)-щ,где б, =760 МПа; В=9126; ш=0,12,Образцы второй группы испытывают 25 ся при тех же напряжениях б, б 2,бз, что и первая группа образцов,Нагружение осуществляют до наработки числа Н циклов, определяемого покривой 2 (фиг. 1):30 для 6=300 МПа, Н =0,7910для бд -- 260 МПа, М =0,38 10и для Ы= 210 МПа, Н =0,38 10После укаэанной наработки определяют декремент колебаний материалаобразцов второй группы8, =0,056; 8, =0,045; и оз =Ое 035По результатам определения декремента колебаний установлена зависимость 1 (И) (фигв 2)е40 Для определения циклической прочности материала конструкции сначалаопределяется декремент 6 колебанийКлопатки до ее нагружения, которыйсоставляет 8 =0,053,45 Этому значению на зависимости%8 (И) соответствует число Н циклов,о 5равное10Затем определяют декремент о колебаний той же лопатки после ее эксплу 50 атации.Число нагружений при эксплуатациине фиксируется. Измеренная величина3 равна 0,03. На зависимость 8 (Я)этой величине соответствует значениеМ =2 10 циклов, Значение о =0,053соответствует полной циклической долговечности Т, а значение 3=0,03соответствует остаточной цикличес-кой долговечности Т , откуда1285343 ЛЮ2 УР,О 8700 ООО гхоо 8800 Я 065 М 01,5.Ю рз 8 ОЮ Ю Т = -- . Т = 0 52 Т,в(ч "о" В(Ы Таким образом, расход ресурса лопатки составляет (1-0,52) = 0,48 отполно го р е сур са Т,Формула изобретения Способ определения циклической прочности материала конструкции, по которому циклически нагружают образцы из материала конструкции, определяют зависимость декремента колебаний материапа от числа циклов нагружения, при нагружении конструкции регистрируют декремент колебаний ее материала и путем сравнения с декрементом колебаний материала образца определяют циклическую прочность материала конструкции, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения прочностиза счет конкретизации момента измерения декремента колебаний образцов,циклически нагружают при тех же напряжениях дополнительные образцы изматериалов конструкции и определяютзависимость циклической прочности,соответствующей нижней границе доверительного интервала рассеяния, отчисла циклов нагружения, а регистрацию декремента колебаний материалаобразцов при напряжении б осуществляют после наработки ими числа циклов,соответстввующего такому же напряжению 6 на этой зависимости,1285 343 004 07 У ю Составитель М. КуРедактор А. Сабо Техред А.Кравчук ректор Н, Корол акаэ 7637/44 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва