Способ определения предела выносливости материала

 

Изобретение относится к испытаний материалов, к способам определения предела выносливости. Цель изобретения -сокращение времени испытаний за счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения. Не менее двух образцов циклически нагружают от различных начальных уровней нагрузки до разрушения, ступенчато увеличивая уровни нагрузки. Определяют напряжения на последних ступенях нагружения и повреждения в процессе нагружения, по которым судят о пределе выносливости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 G 01 N 3/32 I I1 . 1

"a

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4347907/25-28 (22) 22.12.87 (46) 30,01.90. Бюл. 1"- 4 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.А,I(олокольцев, В.Е.Боровских,,И,В.Сонин и П.И.Рубцов (53) 620. 178(038.8) (56) Иетодика усталостных испытаний./ /Справочник под ред JI, И. Икольника.

И.: Иеталлургия, 1978, с ° 74-83. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕПЕ(ПИ ПРЕДЕ31А ВЫНОСЛИВОСТИ ИАТЕРИА31А

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения предела выносливости.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний эа счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения.

Устройством для осуществления предлагаемого способа может быть испытательная машина, позволяющая циклически нагружать образцы при различных уровнях нагрузки, снабженная начетчиком числа циклов.

Способ осуществляют следующим образом.

Бе менее двух обра".öîâ (основной и дополнительный) испытывают при ступенчатом увеличении нагрузки. Чем больше образцов, тем точнее можно восстановить кривую усталости.

2 (57) Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения предела выносливости.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний за счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения. Пе менее двух образцов циклически нагружают от различных начальных уровней нагрузки до разрушения, ступенчато увеличивая уровни нагрузки. Определяют напряжения на последних ступенях нагружения и повреждения в процессе нагружения, по которым судят о пределе выносливости.

Для каждого образца задают различные начальные значения с ступени нагружения, но не больше, чем определенные по зависимостям (э =С-+-— при д =300 — 700 ИПа ,0 56 о 8

\ б; =С при =700 — 1500 ИПа;

0 4Г о в y =(. -в- — пр б =1500 12000 ИПа,,0 35b о(g

8,где G — временное сопротивление в материала;

Ы вЂ” теоретический коэффициент концентрации напряжений в опасном сечении образца;

С вЂ” коэффициент,. учитывающий вид деформации (при изгибе (;=1 при растяжении сжа" тии С=0,7).

1539581 7(2 lg 6"„. — Q l g 5;,. (1

1 где и — корректированная величина суммы усталостных повреждений.

В данном случае использована корректированная гипотеза суммирования усталостных повреждений, согласно

Которой.

K >у ,9 " п

= 1 (2) б "И я где а — величина усталостного поP. вреждения;

< ; — амплитудное значение напряжений (G; )6 )i и, — число циклой нагружения напряжением Г

Величину ар рассчитывают по формуле с К9 Ð, (3) при и > 0,2, где — коэффициент формы блока нагружения, равный

К, ( — =м акс

9 где — среднее значение максимякс мальной амплитуды блока напряжения (при регулярном агружения 5 „„, СМЯКС ) 9

I(, =0,5 — коэффициент, характеризующий влияние напряжениЙ ниже исходного предела выносливости, находящийся в пределах К,бк cg; при условии суммирования повреждений;

N — суммарное число циклов

Х нагружения в блоке.

Величину а оценивают по соотношению а 9=1,45$-0,45. (5)

При $ (0,45 получают а (0,29 что в большинстве случаев не соответст(4) Затеи измеряют значение амплитуд ,и чисел циклов напряжений каждой сту ,пени нагружения. Применяя корректи,рованную гипотезу линейного накопле- ния повреждений, определяют угловой коэффициент наклонного участка кривой усталости по результатам испытаний двух образцов:

К9 к, К, К

Г 1Яп с . 1gn9, . 1gaz< + - 1gat9<

m вует экспериментальным данным (при этом принимают а =0,2) .

Величины (>; и и; получают из результатов испытаний образцов, По формуле (4) определяют коэффициент f формы блока нагружения, а по формуле (5) — величину повреждения а .

Из формулы (3) определяют значение предела усталости Я первичной криА вой усталости на ограниченной (пока неизвестной) базе И : ° Й=2 мдк (1 м кс, 1 °

Р

По формуле (2), произведя суммирование по всем амплитудам .блока нагружения для каждого образца, получают соотношения

К9 И9 б, .и.

Й 9

Г1 9

К9 . пЙ, -= — — — — =а (6) г-.ы

Й р

20 где К и К вЂ” числа ступеней нагружения образцов, откуда

Kt K

/ к

1дп,; — Х 1gn - — Z. 1ga z+Q 1ga, m

------,491 .— 1gg

30 где m — предварительное значение величины m.

Это значение можно уточнить методом итераций, используя вместо формулы (5) формулу (2). Далее, используя коэффициенты К и К„ увеличения соответственно предела выносливости и чисел циклов при переходе от первичной ко вторичной кривой усталости, определяют значение предела выносливости, равное

2., 45 (, =К 1

Й= а аГ где Кя и К „ - коэффициенты связи между параметрами первичных и вторичных кривых усталости.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения предела выносливости материала, заключающийся в том, 55 что к образцу материала прикладывают циклическую нагрузку, ступенчато увеличивают ее до разруыения при постоян ном уровне нагрузки на каждой ступе81

СоставителЬ Д.Поспелов

Редактор А,Ревин Техред И,Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 210 Тираж 493 -Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15395 ни и определяют уровни поврежденности материала на каждой ступени и на. пряжение на последней ступени, по которым определяют предел выносливости., 5 отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний за счет исключения необходимости проведения предварительных испытаний при постоянных уровнях напряжения, 1п

В циклически ступенчато нагружают до разрушения дополнительные образцы так, что начальные уровни их нагружения отличны от начального уровня нагружения основного образца, а определение уровня поврежденности осуществляют по напряжениям на последних ступенях нагружения дополнительных образцов,