Способ определения сопротивления усталости материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения сопротивления усталости материалов. С целью сокращения трудоемкости определения циклической прочности при наличии в материале концентратора напряжений циклически нагружают образцы без концентратора напряжений при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла и определяют ограниченные пределы выносливости бматериала без концентратора. Затем статически нагружают до разрушения две пары образцов, состоящие каждая из гладкого образца и образца с концентратором , одну пару испытывают на растяжение и определяют коэффициент Кр концентрации напряжений, другую пару испытывают на сжатие и определяют коэффициент К концентрации напряжений, а ограниченные пределы выносливости G для образцов с концентратором вычисляют для знакопостоянных циклов со средним растягивающим напряжением по формуле 3,( 5 /К, для знакопостоянных циклов - со средним сжимающим напряжением по формуле G RK R /KC а ДЛЯ : знакопеременных циклов - по формуле якг S R(I-R)/(KP-K.R). (Л со ел 4: 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН м Я0„„129354 (51)4 G 01 М 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ =-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, „ " к вто СКоМ г СВИД Т ЛьСтвУ

T (21) 3933405/25-28 (22) 24.07.85 (46) 28.02.87. Бюл. В 8 (71) Институт механики полимеров

АН ЛатвССР (72) П.П.Олдырев (53) 620.178.311.4 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

В 951107, кл. С 01 N 3/32, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ MATEPHAJIOB (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения сопротивления усталости материалов. С целью сокращения трудоемкости определения циклической прочности при наличии в материале концентратора напряжений циклически нагружают образцы беэ концентратора напряжений при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла и определяют ограниченные пределы выносливости g. материЯ ала без концентратора. Затем статически нагружают до разрушения две пары образцов, состоящие каждая из гладкого образца и образца с концентратором, одну пару испытывают на растяжение и определяют коэффициент

К концентрации напряжений, другую пару испытывают на сжатие и определяют коэффициент К концентрации напряжений, а ограниченные пределы выносливости 6„„ для образцов с концентратором вычисляют для знакопостоянных циклов со средним растягивающим напряжением по формуле б„„= 61 /К, для знакопостоянных циклов — со средним сжимающим напряжением по формуле G = o /I(, а для, знакопеременных циклов — по формуле рк.= я (1 Н)/(K Кс R) °

1293548

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения сопротивления усталости материалов. 5

Цель изобретения — сокращение трудоемкости определения предела выносливости при наличии в материале концентратора напряжений путем исключения длительных испытаний обраЭцов с концентратором при различных коэффициентах асимметрии цикла.

Способ осуществляют следующим образом, Партию гладких образцов (без кон15 центратора) циклически нагружают при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла в областях растягивающих и сжймающих средних напря- жений цикла, определяют пределы выносливости б материала без конценр тратора напряжений и устанавливают зависимость б от R. а

На статическое нагружение до разрушения при растяжении испытывают гладкий образец и образец с концентратором напряжений, и по результатам испытаний определяют коэффициент

Кр концентрации напряжений при растяжении.

На статическое нагружение до разрушения при сжатии испытывают гладкий образец и образец с концентратором напряжений и по результатам испытаний определяют коэффициент К, концентрации напряжений при сжатии.

Пределы выносливости и „ при различных значениях коэффициента R для образцов с концентратором вычисляют по формулам:

Способ определения сопротивления усталости материалов, по которому образцы материала нагружают циклически до разрушения при различных значениях коэффициента R асимметрии цикла, определяют пределы ограничен35 ной выносливости GR материала без концентратора напряжений, устанавливают зависимость их от коэффициента ,К и по ней судят о сопротивлении усталости, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости определения сопротивления усталости при наличии в материале концентратора напряжений, испытывают статическим нагруженцем до разрушения две пары образцов, состоящие каждая из гладкого образца и образца с концентратором, одну пару испытывают на растяжение и определяют коэффициент К концентрации наО пряжений при растяжении другую па ру испытывают на сжатие и определяют коэффициент К концентрации напряжений при сжатии, а ограниченные пределы выносливости 6 для образКК цов, с концентратором вычисляют по формулам: за к

Р бя

R«K с для знакопостоянных циклов со средним сжимающим напряжением, GR .RK в — для знакопостоянных циклов — для знакопостоянных циклов со средним растягивающим напряжением, В„(1-К)

G = — Лля еяакпперейк К,-к R менных циклов.

По полученным результатам устанавливают зависимость 6-„Д„ от коэффициента R асимметрии цикла, которая является характеристикой сопротивления усталости образца с концентратором.

Пример. Установили зависимость б (R) для стеклопластика при

6К наличии трех видов отверстий RK круглога Ф 6 мм, прямоугольного 5 8 мм и эллиптического 4 " 7 мм. Образец без концентратора и образцы с концентраторами испытали статическим растяжением и сжатием. Определили коэффициенты К р и К : для круглого отверстия 1,26 и 1,10, прямоугольного 1,50 и 1,07, эллиптического 1,65 и 1,2.

На усталость испытали по 12 гладких образцов при семи значениях коэффициента К равных: 3; -, -2, -1, -0,5, О, 0,33.

Затраты времени на получение зависимости G„„ (R) для трех видов концентраторов составили 720 ч работы на испытательном стенде, а при известном способе потребовалось бы около 2100 ч работы на испытатель,ном стенде и в три раза больше образцов.

Формула изобретения

1293548

О а .йк К с — для знакопеременных циклов. — для знакопос- 5 тоянных циклов

Составитель М.Кузьмин

ТехредЛ.Сердюкова. Корректор А.Ильин

Редактор Н.Слободяник

Заказ 375/44

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4(5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 со средним растягивающим напряжением, Ор (1-R)

К -К R с со средним сжимающим напряжением,