RU1772673C - Способ малоциклового испытани материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытани м, а именно к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель изобретени  - повышение достоверности путем снижени  вли ни  на предельное значение характеристики пам ти характеристик процесса нагружени . На одном образце провод т испытание, включающее циклическое на- гружение в жестком режиме. Процесс нагружени  содержит три этапа, на первом из которых уровень нагрузки монотонно возрастает , на втором - посто нен, а на третьем - убывает. Возрастание уровн  нагрузки на первом этапе и убывание на третьем обеспечивают путем монотонного соответственно увеличени  и уменьшени  ширины петли гистерезиса. Определ ют зависимость радиуса поверхности текучести как характеристику пам ти об истории циклического нагружени  материала на третьем этапе нагружени . 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к испытани м, а именно к способам малоцикловых испытаний материалов.

Цель изобретени  - повышение достоверности путем снижени  вли ни  на предельное значение характеристики пам ти характеристик процесса нагружени .

Устройство дл  реализации способа вы- полцено на основе модернизированной испытательной машины УМЭ-10Т. Модернизаци  машины включает замену асинхронного двигател  на двигатель посто нного тока с тиристорным приводом. Дл  проведени  испытаний при повышенных температурах стандартный измеритель деформации заменен на охлаждаемый де- формометр с тензометрическим преобразователем . Тарировка машины по нагрузке и деформации осуществл етс  с помощью переносного динамометра Шкл. и специального тарировочного устройства в виде

разрезного образца и индикатора часового типа с ценой делени  0,01 мм дл  замера взаимного перемещени  двух частей образца , установленного в захватке испытательной машины. Модернизированна  испытательна  машина управл етс  от мик- роЭВМ Электроника-60 и мини ЭВМ СМ- 4. Дл  проведени  испытани  по указанному способу тарировки машины дл  определени  масштабных коэффициентов с целью перевода информации из закодированного вида в натурные показатели составлен пакет программ на  зыке ФОРТРАН.

Способ реализуетс  следующим образом .

На одном образце провод т испытание, включающее циклическое нагружение в жестком режиме. Процесс нагружени  содержит три этапа. На первом - уровень нагрузки монотонно возрастает, на втором - посто нен, а на третьем - убывает. Возрач

V4

Ю

Os

XI

СО

х

стание уровн  нагрузки на первом этапе и убывание на третьем этапе обеспечивают путем монотонного соответственно увеличени  и уменьшени  ширины петли гистерезиса . Определ ют зависимость радиуса поверхности текучести от длины траектории пластического деформировани  как характеристику пам ти об истории циклического нагружени  материала на третьем этапе нагружени .

На чертеже приведен график изменени  амплитуды пластической деформации в цикле в зависимости от числа циклов нагружени .

Первый режим включает два нестационарных вида нагружени : с повышением и понижением амплитуды деформации от числа циклов. Второй режим включает дополнительное циклическое нагружение со стабилизацией по нагрузке при посто нной деформации в цикле.

Третий режим аналогичен предыдущему , но отличаетс  наличием циклического жесткого нагружени  при посто нной ширине петли в цикле до полной стабилизации .

Предлагаемый режим нагружени  был реализован при следующих параметрах:

допуск на остаточную деформацию при определении условного предела текучести составл л 0,1 %;

приращение ширины петли ча соответствующих участках от цикла к циклу составл ло 0,1%;

предельно допустима  деформаци  была прин та из услови  обеспечени  устойчи вости трубчатого образца равной 0,9%;

стабильность петли гистерезиса определ лась по приращению нагрузки с точностью 20 кг;

предельна  минимальна  ширина петли на заключительном этапе нагружени  составл ла 0,1%;

Испытани  выполн лись при температуре 20 и 650оС на стандартных трубчатых образцах с наружным диаметром 23 мм и внутренним диаметром 20 мм. База измерени  деформаций на рабочей части образца длиной 60 мм составл ла 30 мм,

Предлагаемый способ нагружени  разработан с учетом основных эффектов процесса упругопластического деформировани  конструкционных материалов и результатов проведенных сравнительных испытаний на примере стали 12х18Н10Т.

В случае нестационарного режима нагружени  по восход щей и нисход щей зависимости изменени  остаточной деформации в цикле экспериментально зафиксировано дальнейшее увеличение радиуса поверхности текучести после перехода на нисход щий режим нагружени . При ис- пытании по режиму нагружени , включаю- щий второй этап с посто нным уровнем деформации в цикле отмечаетс  падение величины радиуса поверхности и текучести на третьем этапе нагружени .

Использованна  автоматизированна  0 система механических испытаний позвол ет проводить экспериментальные исследовани  во всем рабочем диапазоне температур дл  подобных материалов (20- 650°С).

5 Анализ результатов испытаний на одном образце по предлагаемому способу по- казывает, что циклическа  пам ть материала определ етс  переходной зоной малоциклового нагружени  и не зависит от 0 продолжительности деформировани  в услови х стабильности петли.

Предлагаемый способ нагружени  позвол ет изучить характер циклического упрочнени  материала в услови х 5 нестационарных режимов нагружени  и дать достоверную количественную оценку циклической пам ти материала. При этом предлагаемый способ позвол ет вы вл ть эффекты изотропного циклического упроч- 0 нени  и разупрочнени  на фоне посто нного мен ющегос  по амплитуде режима жесткого нагружени , когда в основном преобладает изотропное упрочнение.

Claims (1)

1. Кроме того, предлагаемый способ на- 5 гружени  может быть использован при построении определ ющих уравнений знакопеременного нагружени  материалов в качестве базового эксперимента, позвол ющего вычисл ть параметры этих уравне- 0 ний дл  конкретных конструкционных материалов по результатам эксперимента. Формула изобретени  Способ малоциклового испытани  материала , заключающийс  в том, что образец 5 материала циклически нагружают в жестком режиме в три этапа, на первом из которых уровень нагрузки монотонно возрастает, на втором - посто нен, а на третьем - убывает, и определ ют характеристику пам ти исто- 0 рии циклического нагружени  материала, о т- л и чающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности путем снижени  вли ни  на предельное значение характеристики пам ти характеристик процесса нагружени , 5 возрастание уровн  нагрузки на первом этапе и убывание на третьем этапе обеспечивают путем монотонного соответственно увеличени  и уменьшени  ширины петли гистерезиса , а а качестве характеристики па- м ти истории циклического нагружени 

   51772673б

   определ ют зависимость радиуса поверх- стического деформировани  на третьем эта- ности текучести от длины траектории пла- пе нагружени .

   Ср.МПо

   250

   iSQ

   О

   а

   о.&

   г

   i.6