Способ оценки усталостной долговечности конструкции

 

Изобретение относится к области испытаний, к способам оценки усталостной долговечности конструкции. Цель изобретения - повышение достоверности путем снижения влияния условий крепления образца-свидетеля на скорость накопления повреждений в конструкции, а также повышение точности путем увеличения размера базы крепления образца-свидетеля на конструкции. Из материала конструкции выполняют образец-свидетель с концентратором в виде прямоугольного участка в средней по длине части образца. Коэффициент концентрации равен отношению деформаций в опасной области и в зоне крепления образца на поверхности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4336661/25-28 (22) 19.10.87 (46) 07.06.90. Бюл. 1".- 21 (71) Институт физико-технических проблем Севера Якутского филиала

СО АН СССР (72) В.Е.Иихайлов, О.И.Слепцов и В.В.Макаров (53) 620.178 (088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

-- У 1460667, кл. G 0 1 N 3/32, 1987.. (54). СПОСОБ ОЦЕНКИ УСТАЛОСТНОЙ

ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к области испытаний, к способам оценки устаИзобретение относится к области ,испытаний, к способам оценки усталостной долговечности конструкций.

Цель изобретения — повьппение достоверности путем снижения влияния условий крепления образца-свидетеля иа скорость накопления повреждений в конструкции, а также повьппение точности путем увеличения размера базы крепления образца-свидетеля на

: конструкции.

На чертеже представлен образецсвидетель для реализации способа, Устройством для реализации способа является стенд для нагружения конструкции усилиями, воспринимаемыми конструкцией в процессе эксплуатации.

Образец-свидетель для реализации, способа представляет собой полосу из материала конструкции длиной L, в средней по длине части которой об„„Я0„„1569661 А 1

2 лостной долговечности конструкции.

Цель изобретения — повышение достоверности путем снижения влияния условий крепления образца-свидетеля на скорость накопления повреждений s конструкции, а также повьппение точности путем увеличения размера базы крепления образца-свидетеля на конструкции. Из материала конструкции выполняют образец-свидетель с концентратором в виде прямоугольного участка в средней по длине части образца. Коэффициент концентрации равен отношению деформации в опасной области и в зоне крепления образца на позерхности. 1 ил. разован концентратор двумя прямоугольными выемками, т.е. выполнен % ю Ю прямоугольный участок длиной 1. Ширина Н образца-свидетеля вблизи торцов превьппает ширину h образца в зоне концентратора. Коэффициент концентрации образца связан с геометрическими размерами образца: с соотношениями длины и ширины участка концентрации к длине н ширине образца.

Способ реализуется следующим об разом.

На конструкции предварительно определяют опасную область — зону максимальной скорости накопления повреждений. Тензометрированием определяют уровень деформирования в опасной области материала конструкции. Выбирают на поверхности конструкции удобную область для слежения за образцамисвидетелями с пониженным уровнем де-. формирования и определяют тенэометри1569661

Ее LH

h(L- i) +1H

40 рованием уровень деформирования конструкции в этой зоне. Для обеспечения одинакового уровня деформирования в опасной области и на участке концентрации образца-свидетеля обеспечивают равенство коэффициента концентрации образца-свидетеля и отношения уровней деформаций в зоне наивысшей скорости накопления по. вреждения и в выбранной зоне. Для этого размеры образца-свидетеля выбирают as соотношения где Я и Я, — максимальные главные деформации, соответственно, в опасной области и в выбранной зоне, и закрепляют образец-свидетель торцами на поверхности конструкции вдоль направления максимальной главной деформации в выбранной зоне.

При этом, поскольку образец закреплен вне опасной зоны, условия закрепления не влияют на долговечность конструкции. Поскольку образец закрепляют.в зоне, где уровень деформаций ниже, чем в опасной области, характеризуемой часто высокими градиентами деформации, то база образца-свидетеля может быть выбрана большей, что повышает точность испытания. Размещение образца-свидетеля может осуществляться в удобной для слежения за ним области, что может иметь также значение, когда часть конструкции находится в условиях, затрудняющих крепление образца в опасной области.

В процессе нагружения конструкции образец воспринимает весь спектр нагрузок, а скорость накопления повреждения в его концентраторе соответствует максимальной скорости накопления повреждения.

Формула изобретения

Способ оценки усталостной долговечности конструкции, заключающийся в том, что из материала конструкции в зоне максимальной скорости накопления повреждений изroтавливают плоский осесимметричный образец-свидетель с концентратором в средней его части, закрепляют образец-свидетель торцами на поверхности конструкции вдоль направления максимальной главной деформации и нагружают конструкцию эксплуатационной нагрузкой, а о ее долговечности судят по времени нагружения до разрушения образца-свидетеля, о т л и ч а ю— шийся тем,.что, с целью повышения достоверности путем снижения влияния условий крепления образца на скорость накопления повреждений конструкции и точности путем увеличения размера базы крепления образца, закрепление образца осуществляют вне зоны максимальной скорости накопления повреждений, а концентратор образуют двумя прямоугольными выемками, глубину которых выбирают из условия равенства коэффициента концентрации отношению деформации в зоне максимальной скорости накопления повреждения к деформации в зоне закрепления образца-свидетеля.

1569661

Составитель Д.Поспелов

Редактор А.Шандор Техред Л.Сердокова

Корректор С.йевкун

Заказ 1441 Тираж 50I Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

° Ю

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