Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении

Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении. Цель изобретения - повышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия. В процессе эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внешних воздействий на материал. Наиболее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции. По амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие резонансным частотам различных гармоник. Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме полигармонического процесса нагружения. В качестве параметров полигармонического процесса нагружения, имитирующего эксплуатационное нагружение, выбирают определенные среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие воспроизводимым резонансным частотам. В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«9< 80 ««

®)5 G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4373566/25-28 (22) 05.02,88 (46) 07.06.9О,Бюл, Ф 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологической службы (72) И. Н, Овчинников (53) 620. 17 (088. 8) (56) Кобрин М.М. и др. Методика испытаний на усталость при полигармоническом нагружении независимыми возбудителями. — Заводская лаборатория, 1970, М 5, с. 586-591, (54) СПОСОБ УСТАПОСТНИХ HCI1bITAHHA

MATHPHAJIA ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ПРИ

ПОЛИГАРМОНИЧЕСКОМ НАГРМКЕНИИ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении. Цель изобретенияповышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайногп вибровоздействия. В процессе экс1

Изобретение относится к испыта- тельной технике и может быть использовано для усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении.

Цель изобретения — повышение точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия, Способ осуществляют следукщим образомм.

2 плуатационного нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внешних воздействий на материал.

Наиболее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции. По амплитудночастотной характеристике определяют среднеквадратичные значения напряже-. ний, соответствующие резонансным частотам различных гармоник. Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме полигармонического процесса нагружения.

В качестве параметров полигармонического процесса нагружения, имитирующего эксплуатационное нагружение, 3 выбирают определенные среднеквадратичные значения напряжений, соответствующие воспроизводимым резонансным С частотам, В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.

В процессе эксплуатационного ,нагружения материала в составе конструкции регистрируют амплитудно-частотную характеристику процесса внешних воздействий на материал. Наибблее эффективное воздействие на материал проявляется на резонансных частотах конструкции, когда амплитуда напряжений существенна.

По амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквадратич1569662 и з о б р е т е н и я

Фо р мул а

25 с

Составитель M. Кузьмин

Редактор А,Шандор Техред И. Ходанич Корректор И, Муска

Заказ 1442

Подпи сное

Тираж 499

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ные значения 5 напряжений соответ1

Ф твующие резонансным частотам различ йых гармоник (j — номер гармоники) .

Усталостные испытания материала элементов конструкции проводят в режиме полигармонического процесса нагружения. В качестве параметров полигармонического процесса нагружеиия, имитирующего эксплуатационное нагружение, выбирают указанные вьнпе среднеквадратичные значения 0 напря1 жений1 соответствующие воспроизводимым резонансным частотам.

В процессе полигармонического нагружения регистрируют накопление усталостных повреждений в материале и по нему судят об усталостной прочности материала конструкции.

Пример, Консольно закрепленные на вибростенде образцы испытываются при различных режимах.

Эксплуатационный режим формируется генератором случайных сигналов с шириной спектра gf = 300 Гц и сред ней частотой fq = 27 Гц, равной пер«Р вой резонансной частоте f.(образца, Этот режим возбуждает образец практически в области, охватывающей первые три резонансные частоты образца:

f,; f< =* 175 Гци f>= 485 Гц, поскольку фильтры виброустройства не обеспечивают резких границ воздействий.

При формировании предл аг аемо го р ежима и спыт ания з адат чиком частоты колебаний является сам консольный образец, Это исключает необходимость подстройки частоты. Амплитуда напряжений (деформаций) на каждой частоте поддерживается на заданном уровне также автоматически, Кроме того, испытания проводятся в режиме, который формируется тремя независимыми генераторами, При возбуждении консольного образца на эксплуатационном режиме сигнал с датчика деформации проходит через третьоктавный фильтр со средними частотами f f. u f>. Среднеквадратичные значения напряжений б

;(полигармонических режимов подбираются равными среднеквадратичным значе" ниям напряжений (деформаций ) на каждой форме колебаний эксплуатацион1О ного режима.

В результате испытаний установлено, что искажение спектра сигнала внешне ro во эдей ствия и сключает ся з а счет динамики объекта испытания.

15 Таким образом, идентичность нагружения на случайном и полигармоническом режимах достигается не как при виброиспытаниях по параметрам на вибростоле (параметрам "входа"), а по

20 напряжению, определяющему время до разрушения образцов (параметру "выхода").

Способ усталостных испытаний материала элементов конструкции при полигармоническом нагружении, по которому регистрируют амплитудно-час3Q тотную характеристику процесса эксплуатационного нагружения материала в составе конструкции, определяют по ней параметры полигармонического процесса нагружения при испытаниях и воспроизводят нагружение с, этими параметрами на ряде резонансных частот конструкции с регистрацией накопления усталостных повреждений в материале, отличающийся ,10 тем, что, с целью повьппения точности имитации эксплуатационного широкополосного случайного вибровоздействия, по амплитудно-частотной характеристике определяют среднеквад45 ратичные значения напряжений, соответствукицие воспроизводимым резонанс ным частотам, и выбирают их в качестве параметров полигармонического процесса нагружения при испытаниях.