Способ определения предела выносливости материала стального образца

 

Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам определения предела выносливости стальных образцов. Цель изобретения - повышение точности путем снижения влияния истории нагружения на результат. Один образец нагружают циклически при постоянном уровне нагрузки до разрушения. Определяют уровень напряжения и число циклов до разрушения, по которым определяют одновременно из уравнения Вейбулла предел выносливости и показатели уравнения Вейбулла с учетом их зависимостей от предела выносливости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 3/32

ГОСУДАРCTBEННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

01 V

М

Ы V 4 (21) 4464270/28 (22) 20.07,88 (46) 23,08.91, Бюл. М 31 (71) Одесский институт инженеров морского флота (72) H. В. Олейник, С. П, Скляр и В, М. 6ессараб (53) 620.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1587401, кл. G 01 N 3/32, 1988. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА

ВЫНОСЛИВОСТИ МАТЕРИАЛА СТАЛ ЬНОГО ОБРАЗЦА

Изобретение относится к области испытаний, к способам определения предела выносливости стальных образцов.

Цель изобретения — повышение точности путем снижения влияния истории нагружения на результат.

Устройством для реализации способа является испытательная машина, позволяющая циклически нагружать образец при постоянном уровне нагрузки, снабженная счетчиком числа циклов и измерителем напряжений.

Способ реализуется следующим образом, Образец нагружают циклически при постоянном уровне напряжений до разрушения. Определяют число циклов до разрушения. Предел выносливости определяют следующим образом.

Исходя иэ уравнения Вейбулла кривой многоцикловой усталости в виде

Я2 1672277 А1 (57) Изобретение относится к Испытаниям, а именно к способам определения предела выносливости стальных образцов. Цель изобретения — повышение точности путем снижения влияния истории нагружения на результат. Один образец нагружают циклически при постоянном уровне нагрузки до разрушения. Определяют уровень напряжения и число циклов до разрушения, по которым определяют одновременно из уравнения Вейбулла предел выносливости и показатели уравнения Вейбулла с учетом их зависимостей от предела выносливости. 1 табл. (o — oz) " . N = 10 ", (1) где а — напряжение, при котором проведено испытание объекта до разрушения;

N — число циклов. полученное из опыта при этом напряжении; с@,in®,с -параметры, предел выносливости определяют по формуле (2,5(0,002 аЯ + 0,8)+4,5-lg N)/(0,002 oh +

+ 0,8), 0И =а-10, (2) в которой параметры гп® и Cw уравнения (1) выражены зависимостями ввй

mw = 0,002 0 + 0,8, (3)

Cw - 2,5 mw + 4,5, (4)

Здесь и далее напряжения выражены в мегапаскалях.

Пример. Способ был осуществлен при испытаниях на изгиб осей диаметром 50 мм с кольцевой выточкой. Материал оси — сталь

1672277

Составитель Д,Поспелов

Редактор А.Шандор Техред M.Ìoðãåíòàï Корректор T,Êoëá

Заказ 2832 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Пат: «т", г, Ужгород, yr: Гагарина, 101

45. При испытании фиксировали уровень напряжения сг (МПа) и долговечность N (тыс. циклов). Затем зти величины подставляли в уравнение (2) и находили предел выносливости оц . Так как а1 представлен в форму- 5 ле (2) в неявном виде, что пользовались простой, реализуемой на микрокалькуляторе, программой, которая решала уравнение (2) методом подбора.

Результаты испытаний и обработки ре- 10 зультатов сведены в таблицу.

Последовательность обработки (на примере объекта 4) такова. При o = 106,0 МПа и

N=4973 тыс. циклов последовательной подстановкой значений оИ в уравнение (2) до- 15 бились расхождения значений в левой и правой частях уравнений в пределах 0,1

МПа. Полученное значение ог составило

103,9 МПа. Затем по зависимости (3) получили параметр mw.

m -0,002 оя+ 0,8= 0,002 103,9+

+ 0,8-1,004, а по нему и зависимости (4) — параметр C.w

Cw 2 5 mw + 4,5 = 2,5 1,004 +

° 1- 4,5= 7,010.

Таким образом, по результатам испытаний одного объекта, определив все параметры кривой усталости Вейбулла, получили воэможность ее построения.

Формула изобпетения

Способ определения предела выносливо-. сти материала стального образца, заклкиающийся в том, что образец циклически нагружают до разрушения, определяют разрушающее напряжение и число циклов до его разрушения, по которым определяют степенные показатели уравнения Вейбулла, с учетом которых судят о пределе выносливости, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности путем снижения влияния истории нагружения на результат, нагружение осуществляют при постоянном уровне нагрузки выше предела выносливости, а степенные показатели mw u Cw уравнения

Вейбулла определяют иэ следующих соотношений

mw 0,002 ой+ 0,8;

Cw = 0,005 Ой + 6,5, где аМ вЂ” предел выносливости материала, выраженный в мегапаскалях.