Способ определения предела выносливости материала образца

Способ определения предела выносливости материала образца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам определения индивидуального предела выносливости материала образца. Цель изобретения - повышение производительности определения предела выносливости сталей и бронзы за счет исключения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения. Образец материала устанавливают в испытательной машине и циклически нагружают при постоянной скорости роста нагрузки до разрушения. О пределе выносливости судят по разрушающему напряжению с учетом скорости роста нагрузки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1587401 А 1 (51) 5 G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ о =ор — 2а ° 10 )

Р

У где

С„(о,) =0,88841до + 5,08. (2) По известному уравнению Про (3) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4444284/25-28 (22) 20.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Одесский институт инженеров морского флота (72) Н. В. Олейник, А. В. Коноплев, С. П. Скляр и В. М. Бессараб (53) 620.178 (088.8) (56), Шпигельбурд И. Я., Куриленко Г. А., Агапин В. Г. Контроль усталостной прочности деталей машин методом внутреннего трения в производственных условиях.— В сб.:

Рассеяние энергии при колебаниях механических систем. (Материалы XII Респ. науч. конф.)/Под ред. Г. Л. Писаренко.— Киев:

Наукова. думка, 1982, с. 228 — 236.

Изобретение относится к области испытаний, а именно к способам определения индивидуального предела выносливости материала образца.

Цель изобретения — повышение производительности определения предела выносли- . вости сталей и бронзы за счет исключения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения.

Устройством для реализации способа является испытательная машина для циклического нагружения образцов при постоянной скорости роста уровня нагрузки.

Способ реализуется следующим образом.

Образец материала закрепляют в испытательной машине и начинают циклически нагружать образец при постоянной скорости а роста уровня напряжения за 1 цикл.

Определяют разрушающее напряжение o„ соответствующее данной скорости а. После этого определяют предел выносливости о, из уравнения

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА

ВЫНОСЛИВОСТИ МАТЕРИАЛА ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к способам определения индивидуального предела выносливости материала образца. Цель изобретения — повышение производительности определения предела выносливости сталей и бронзы за счет исключения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения.

Образец материала устанавливают в испытательной машине и циклически нагружают при постоянной скорости роста нагрузки до разрушения. О пределе выносливости судят по разрушающему напряжению с учетом скорости роста нагрузки. ор — о„= а(т+1)104) "+ )=А - а, где А=((т+1) .10 "-), r=1/(m.-,+1), нельзя определить предел выносливости и построить кривую усталости в целом по испытаниям одного объекта. Уравнение (3) содержит три известных m „c, и о либо А, r и о, поэтому для достижения поставленной задачи необходимо либо испытать при не менее чем трех скоростях по крайней мере по одному объекту, либо учесть дополнительные условия, не предусмотренные Про.

Многочисленные опыты, проведенные на сталях различных марок и бронзовых спла1587401 вах, показали, что параметр m колеблется в узких пределах и близок к единице, а

С подчиняется соотношению (2) .

При подстановке формулы (2) в уравнение- (1) получают трансцендентное уравнение которое содержит одно неизвестное и решается - методом подбора с помощью несложной программы для 3ВМ.

Формула изобретения

Пример. Способ был осуществлен при проведении испытаний блоков цилиндров аксиально-поршневых гидромашин, применяемых в машинах типа 325.25. Материал блока цилиндров — бронза БР012. Целью испытаний было ускоренное определение характеристик усталости модернизированных блоков цилиндров, модернизация которых заключалась в наличии разгрузочных полостей, где создавалось противодавление масла.

Критерием выхода блока цилиндров из строя являлось его разрушение, которое происходило в сечениях, ослабленных концентраторами напряжения в виде местных утонений стенок блока цилиндров. Испытания проводили двумя способами — длительным согласно ГОСТ и предлагаемым ускоренным способом.

При ускоренных испытаниях начальное напряжение, от которого при испытании напряжение монотонно возрастало со скоростью а=50 Па/цикл, приняли равным

100 МПа. Это напряжение не превышало ожидаемого предела выносливости, который составлял 110 МПа.

Длительным способом было испытано 18 блоков гидроцилиндров, ускоренным — 5 блоков. Общее число циклов нагружения всех блоков при длительных испытаниях составило 3,5 .10 циклов, а общее время испытаний при частоте нагружения 25 Гц 3690 ч.

Время испытаний всех блоков по ускоренному способу составило 14 ч при такой же частоте нагружения.

Для каждого из пяти испытанных объектов получили разрушающие напряжения о, которые составили 135,1; 138,9; 143,8; 146,4 и 148,8 МПа.

По полученным разрушающим напряжениям по уравнению (1) определили пределы выносливЬсти каждого из пяти объектов.

Уравнение (1) решили методом подбора:

10 оа! 103 МПа; С=7,0! 3; окг=106,3 МПа; C=7,027;

OR3=110,5 МПа; CÄ=7,043; о 4=112,8 МПа; C=7,052; ац=114,9 МПа; С„=7,060.

В итоге для каждого из объектов получены индивидуальные параметры т, С, и о кривой усталости Вейбулла.

Способ определения предела выносливости материала образца, заключающийся в том, что образец нагружают циклически при увеличении уровня нагрузки и определяют характеристику поврежденности материала, по которой судят о пределе выносливости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности определения предела в ыносливости сталей и бронзы за счет исклю30 чения необходимости периодической остановки нагружения для определения характеристик внутреннего трения, нагружение осуществляют до разрушения, увеличение уровня нагрузки осуществляют при постоянной скорости роста напряжения, в качестве ха35 рактеристики поврежденности определяют уровень нагрузки в момент разрушения, а о пределе выносливости судят с учетом скорости увеличения уровня нагрузки.

Составитель Д. Поспелов

Редактор О. Юрковецкая Техред А. Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 2415 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!