Способ сравнительных испытаний образцов материалов на усталость

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов , а именно к.способам испытания материалов на усталость, и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний на усталость образцов материалов с разными значениями характеристик конструктивно-технологического фактора. Целью изобретения является повьшенир. точности путем учета влияния изменения состояния окружающей среды. Для этого серию образцов, предназначенную для испытания , на каждом уровне напряжения формируют в блоки в последовательности: образец материала с первым значением характеристики, образец материала с вторым и т.д., образец материала с последним значением, контрольный образец со значением характеристики , аналогичной характеристике первого образца. Число блоков в серии назначают из условия представительности выборки образцов с одинаковыми значениями характеристик на каждом уровне напряжений, а число серий назначают равньм числу заданных уровней напряжений. Наличие контрольного образца позволяет выявить отклонение средней долговечности материала Л , определяемое влиянием окружающей среды на испытания. 2 ил. « СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1456835 А1 (51)4 G 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB 7GPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР (21) 4196108/25-28 (?2) 17. 02. 87 (46) 07.02.89. Бюл. М - 5 (72) В.В. Евсеев (53) 620.178.311(088.8) (56) Кудряшов В.Г., Смоленцев В.И.

Вязкость разрушения алюминиевых сплавов. †N.: Металлургия, 1976, с.272. (54) СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам испытания материалов на усталость, и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний на усталость образцов материалов с разными значениями характеристик конструктивно-технологического фактора. Целью изобретения является повышение точности путем учета влияния изменения состояния

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам испытания мате-риалов на усталость, и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний на усталость для обеспечения сопоставимости характе-. ристик усталостного разрушения материалов в образцах или изделиях при варьировании характеристиками конструктивно-технологического фактора или условий испытаний.

Целью изобретения является повышение точности путем учета влияний изменения состояния окружающей среды; окружающей среды. Лля этого серию образцов, преднаэначенную для испытания, на каждом уровне напряжения формируют в блоки н последовательности: образец материала с первым значением характеристики, образец материала с вторым и т.д., образец материала с последним значением, контрольный образец со значением характеристики, аналогичной характеристике первого образца. Число блоков в серии назначают иэ условия предстанительности выборки образцов с одинакоными значениями характеристик на каждом уровне напряжений, а число серий назначают равным числу заданных уровней напряжений. Наличие KoHTpalibHoFo образца позволяет выявить отклонение средней долговечности материала определяемое нлиянием окружающей среды на испытания. 2 ил.

На фиг. 1 и 2 показаны зависимости средних долговечностей от напряжений цикла.

Сйособ осущестнляют следующим образом.

Серию образцов материала с разными значениями конструктивно †технологического фактора, предназначенную для испытаний на заданном уровне напряжений, формируют н блоки н последовательности: образец материала с первым значением характеристики конструктивно-технологического фактора, образец материала с вторым значением и т.д., образец материала с по1456835

4 следним значением, контрольный образец материала со значением характеристики, аналогичной характеристике первого образца, Число блоков в серии назначают из условия представительности выборки образцов с одинаковыми значениями характеристики конструктивно-технологического фактора на каждом заданном уровне напряжений,а число серий — равным числу за-. данных уровней. Обработка результатов испытаний первого и контрольного образцов в каждом блоке серии позволяет выявить дрейф средней долговечности, определяемый влиянием окружающей среды на испытания.

Пример. Провели сравнительные испытания на усталость образцов иэ сплава АК4-АТ1 с разным содержанием кремния (0,21; 0,25 и 0,19%), Блок в каждой серии формировали из образцов в.последовательности: Si

О,Zl, Si 0,25, Si 0,19%, Si 0,21 — контрольный образец. Серия содержала шесть блоков, число уровней напряжений-пять (140, 160, 180, 240 и

300 ИПа).

В каждой серии выявлено влияние окружающей среды на результаты испытаний путем расчета относительного отклонения средней долговечности контрольного образца в серии отсредней долговечности основного (первого) образца д,фиг.!). С учетом этого обработали результаты аналогичных испытаний для образцов из того же материала с содержанием кремния 0,25 .

Поскольку все результаты получены при одинаковых погодных условиях: давлении атмосферы 1002,3+0,08 Па и относительной влажности 65,1+l,l то обработка преследовала цель выявить другие факторы, влияющие на результаты испытаний: солнечная активность, напряженность геомагнитного поля и т,д. Результаты обработки приведены на фиг.2, где К вЂ” относительная долговечность, полученная для кривой 1 делением средней долговечности образцов с содержанием крем- ния 0,21 и средней долговечности образцов с содержанием кремния 0,25, а для кривой 2 — образцы с содержа5 нием кремния 0,21 к образцам с содержанием кремния 0,25 .. Для сравне ния кривая 3 там же — результат обработки испытаний образцов с теми же значениями характеристик.

Таким образом, использование предлагаемого способа испытаний на усталость обеспечивает существенное повышение точности результатов при относительном сравнении характеристик усталостного разрушения, так как изменение факторов внешней среды: относительной влажности, давления атмосферы, солнечной активности, напряженности геомагнитного поля, интенсивности космического излучения — при последовательном,испытании образца эа образцом незначительны. Это может способствовать разработке мате25 риалов с повьппенной долговечностью, разработке машин и аппаратов с повышенным ресурсом, совершенствованию методов расчета долговечности и ресурса.

Фо рмула изобре тения

Способ сравнительных испытаний образцов материалов на усталость, заключающийся в том, что образцы материала с разными значениями конструктивно-технологического фактора подвергают циклическому нагружению и фиксируют число циклов, до разрушения,по

40 которому судят о соотношении значе-. ний средней усталостной долговечности материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности путем учета влияния изменения

4S состояния окружающей среды, образцы нагружают в последовательности, в которой первый и последний образцы имеют одинаковые значения конструктивно-технологического фактора, а промежуточные — разные.

Щ 1И 206 240 Ид ЛФ

Иаксикальнт нвлрямение цикла 5, рщд

Pue. f

1Ю 1ЧО 1Я 1Ю 170 1Þ 170 ЛЮ

Максимальное напряжение цикла Г, Па

Фи. Г

Ю7й 1

Составитель В. Чернов

Редактор В. Бугренкова Техред H.Bepec Корректор И.Муска

Заказ 7476/41 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4