Установка для определения характеристик циклической трещиностойкости

Установка для определения характеристик циклической трещиностойкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для определения раскрытия трещины (РТ) и закрытия трещины (ЗТ) у ее вершины. Цель изобретения - повышение точности регистрации текущих параметров испытаний путем получения характеристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени. Установка содержит испытательную машину 1, датчик 4 силы, датчик 5 РТ, пульт управления 6 и систему регистрации параметров испытаний, включающую АЦП 11, блок 13 обработки информации в виде микроЭВМ, ЦАП 14 и компаратор 15. По параметрам (P макс, P мин) цикла нагружения блок 13 определяет N равномерно расположенных по амплитуде значений сигнала нагрузки и последовательно выдает на вход ЦАП 14 соответствующие им коды. Коды преобразуются ЦАП в пропорциональные на пряжения, поступающие на вход компаратора 15. На другой вход компаратора поступает опорный сигнал нагрузки с выхода усилителя 9 датчика 4 силы. В момент сравнения сигналов компаратор запускает АЦП 11. Результат измерения РТ (ЗТ) через АЦП поступает на вход блока 13. Строится зависимость Р - б, по которой определяют величину РТ (ЗТ) у ее вершины в реальном масштабе времени. 4 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1587398 (5))g G 01 N.З/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4437967/25-28 (22) 10.06.88 ,(46) 23.08.90. Бюл. 9 31 (71) Институт проблем прочности АН УССР и Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) М,А,Гаврилюк, А.Я.Красовский, Т.Г.Галамай и И.С,Пиняк (53) 620.178(088 8) (56) Jablonski D À., Lee В,Н. Automated Fatique Crack Growth Rate Testing Using à Computerized Test System.—

Society of Еп"."ironmental Engineers, See, Intern. Conf, on Digital Techniques in Fatique, $ЕЕ СО 83, Proceedings of the London, 28-30 March

1983-1989, р. 291-308, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИКЛИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для определения раскрытия тре щины (РТ) и закрытия трещины (3T) у ее вершины. Цель изобретения — повышение точности регистрации текущих параметров испытаний путем получения харак2 теристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени. Устанорка содержит испытательную машину

1, датчик 4 силы, датчик 5 РТ, пульт управления 6 и систему регистрации . параметров испытаний, включающую АЦП

11, блок 13 обработки информации в виде микро-ЭВМ, ЦАП 14 и компаратор

IIo параметрам (т.;„ „ю Рмин) цикла нагружения блок 13 определяет п рав" номерно расположенных по амплитуде значений сигнала нагрузки и послецо; вательно выдает на вход ЦАП 14 соответствующие им коды. Коды преобразуются ЦАП в пропорциональные напряжения, поступающие на вход компаратора

15. На другой вход компаратора посту-. пает опорный сигнал нагрузки с выхода усилителя 9 датчика 4 силы. В момент сравнения сигналов компаратор запускает АЦП 11. Результат измерения PT (3T) через АЦП поступает на вход блока 13. Строится зависимость P-С1, по которой определяют величину Р1 (ЗТ) у ее вершины в реальном масштабе времени. 4 ил.

1587398

Изобретение относится к испыта1 тельной технике, а именно к установкам для определения раскрытия трещи ы (РТ) и закрытия трещины (ЗТ) у ее

5 ершины при циклическом нагружении образца материала, Цель изобретения — повышение точНости регистрации текущих параметров спытаний путем получения характеристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени.

На фиг.1 изображена функциональная схема установки; на фиг.2 — график операции равномерного квантования пе- 15 риода цикла по нагрузке; на фиг.3— рафик зависимости нагрузка — PT (P — l),, определяемой в процессе испытания; на фиг.4 — алгорйтм равенства приращений еличин РТ при равномерном квантова- 20 ии периода цикла по нагрузке для лиейных участков зависимости P — d ., Установка содержит испытательную ашину 1, имеющую захваты 2 образца исследуемого материала, датчик 4 25 силы, датчик 5 раскрытия трещины и пульт 6 управления, включающий блоки

7 задания программы испытания, охваченные системой 8 обратной связи, усилитель 9 сигнала датчика силы и уси- 30 литель 10 сигнала датчика PT„ и систему регистрации параметров испытаний, содержащую аналого-цифровой преобра- ,зователь (АЦП) 11, интерфейс 12, блок

13 обработки информации, выполненный в виде микро-ЭВМ, цифроаналоговый пре— образователь (ЦАП) 14, компаратор 15 и устройство 16 вывода информации.

Установка работает следующим образом. 40

B память блока 13 обработки информации предварительно вводятся значения нагрузки: максимальное (Р„,„„), минимальное (Р „„), статическое (Р ); частота нагружения (f)H программа за-.. дания цикла. По значениям Р„„„„,и Р м» блок 13 определяет и равномерно расположенных по амплитуде значений сигнала нагрузки (фиг. 2). Равномерное квантование периода цикла по нагрузке 50 в два раза повышает быстродействие, так как необходимо запоминать только значения сигналов датчика РТ, а значения нагрузки занесены в память блока 13.

Затем установка переводится в режим обработки информации с выходов усилителей 9 и 10 датчиков 4 и 5.

Блок 13 последовательно выдает на вход ЦАП 14 через интерфейс 12 предварительно вычисленные коды (n значений за период цикла по нагрузке), Эти коды преобразуются ЦАП в пропорциональные напряжения, которые посту. пают на вход компаратора 15. На другой вход компаратора поступает опор-., ный сигнал нагрузки, имеющий синусоидальную форму, с выхода усилителя 9 датчика 4 силы. В момент сравнения сигналов компаратор выдает сигнал запуска АЦП 11. Результат измерения РТ (ЗТ) через АЦП 11 и интерфейс 12 поступает на вход блока 13 обработки информации. Строится зависимость Р— с „ (фиг.3), по которой определяют вели-. чину РТ (ЗТ) в реальном масштабе времени. С этой целью в память блока 13 введена программа, реализующая алгоритм равенства приращений величин

PT при равномерном квантовании периода цикла по нагрузке для линейных участков зависимости Р— (рис. 4), требующий запоминания координат только пяти характеристических точек последующей зависимости Р -д, отличающихся от предыдущих значений предшествующей зависимости Р— 4 . Это точки Р „„„„(А), Риточки В,,С и Р„, соответстМаКс вующие переходу от прямолинейного участка к криволинейному, и наоборот.

Установка на основе испытательной машины УРС 20/6000, блока обработки информации в виде микро-ЭВМ ПК-01

"Львов", ЦАП типа К572ПА2, АЦП типа

Ф 4882, компаратора типа 521СА1 и устройства вывода информации в виде видеомонитора типа Ц 380Д опробована при испытаниях компактных образцов толщиной 12,5 мм, изготовленных из конструкционного материала 30 Л-1,, на частотах нагружения 5-100 Гц, при асимметрии цикла 0 1-0 6 максимальных нагрузках 10-27 кН при комнатных и климатических температурах, Приразбиении периода цикла по нагрузке на n = 60-100 участков и соответствующем числе измерений РТ (ЗТ) установка обеспечивает повышение точности регистрации текущих параметров испытаний эа счет получения характеристик циклической трещиностойкости (PT и

ЗТ у ее вершины) в реальном масштабе времени на частотах нагружения

30-100 Гц.

Формула изобретения

Установка для определения характеристик циклической трещиностойкости,, 1587 содержащая испытательную машину, имеющую систему обратной связи, блоки задания программы испытаний и систе-. му регистрации параметров испытаний, включающую датчики соответственно силы и раскрытия трещины, усилители сигналов датчиков, аналого-.цифровой преобразователь, интерфейс, блок обработки информации, цифроаналоговый преобразователь и устройство вывода информации, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регист;-ации текущих параметров испытаний за счет получения характеристик циклической трещиностойкости в реальном масштабе времени, она снабжена

398 6 компаратором, первый вход которого связан с выходом усилителя сигнала датчика силы, выход усилителя сигнал

g,äàò÷èêà раскрытия трещины связан с .входом аналого-цифрового преобразова-, теля, выход которого через интерфейс связан с блоком обработки информации, первый выход последнего через интер10

1 фейс связан с цифроаналоговым преобразователем, а второй — с устройством вывода информации, а выход цифроаналогового преобразователя связан с вторым входом компаратора, выход которого связан с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, 1587398

2 3

9tca,4

Составитель Н,Мезенцев

Редактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор Т.Палий

Заказ 3283 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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