RU1782319C

RU1782319C - Method of strength testing of material

Info

Publication number: RU1782319C
Application number: SU904866627A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Григорьевич Заверюха; Владимир Федорович Кожевников
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Изобретение относитс к средствам экспериментальных исследований прочности деталей машин. Способ испытаний материала на прочность заключаетс в том, что нагружают образец материала внецентренным раст жением при разных эксцентриситетах и определ ют прочность материала. Предварительно осуществл ют нагружение основного образца при различных величинах усилий и эксцентриситета, определ й зависимости градиентов напр жений по толщине рабочего (зачетного) участка последнего от эксцентриситета и усили . Последующа парти образцов нагружаетс с использованием полученных зависимостей при фиксированных величинах максимальных напр жений на их рабочих участках. Обеспечиваетс повышение точности определени параметров прочности и возможность определени вли ни градиента напр жений по толщине образца на его усталостную прочность. 2 ил.The invention relates to experimental investigations of the strength of machine parts. The method of testing the material for strength consists in loading a sample of material with eccentric tension at different eccentricities and determining the strength of the material. The main sample is preliminarily loaded at various values of forces and eccentricity, determining the dependence of stress gradients across the thickness of the working (test) section of the latter on eccentricity and force. A subsequent batch of samples is loaded using the obtained dependencies at fixed values of the maximum stresses at their working sites. The accuracy of determining the strength parameters is improved and the influence of the stress gradient across the thickness of the sample on its fatigue strength can be determined. 2 ill.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к области экспериментальных исследований прочности деталей машин, в частности, к средствам дл испытаний на усталостную долговечность .The invention relates to the field of experimental studies of the strength of machine parts, in particular, to means for testing fatigue life.

Дл оценки долговечности элементов конструкций, работающих при переменных нагрузках, характеризующихс наличием градиентов напр жений, как в плоскости детали , так и по ее толщине, необходимо изучать вли ние на усталость величины градиента напр жений по толщине, дл чего необходимо в плоском образце, например, в полосе с отверстием, реализовать заданное напр женное состо ние, линейно измен ющеес по толщине образца.To assess the durability of structural elements operating under variable loads, characterized by the presence of stress gradients, both in the plane of the part and in its thickness, it is necessary to study the effect on the fatigue of the stress gradient in thickness, for which it is necessary in a flat sample, for example, in a strip with an aperture, realize a predetermined stress state that varies linearly with respect to the thickness of the sample.

Известен способ испытаний материала на прочность, заключающийс в том, что нагружают образец материала внецентрен- ным раст жением при разных эксцентриситетах и определ ют прочность материалаA known method of testing the material for strength, which consists in loading a sample of material with eccentric tension at different eccentricities and determining the strength of the material

1.1.

Целью изобретени вл етс повышение точности путем снижени погрешностей , св занных с разбросом величин градиентов напр жений по толщине образцов .The aim of the invention is to increase accuracy by reducing the errors associated with the spread of stress gradients across the thickness of the samples.

Поставленна цель достигаетс тем, что при испытании материала на прочность нагружают образец материала внецентрен- ным раст жением при разных эксцентриситетах и определ ют прочностьThe goal is achieved in that when testing the material for strength, load a sample of material with eccentric tension at different eccentricities and determine the strength

xixi

0000

юYu

0000

юYu

соwith

материала, внецентренному раст жению подвергают дополнительные образцы, аналогичные основным, нагружение каждого образца осуществл ют таким образом, что вектор прикладываемого усили параллелен оси образца, нагружение основного образца осуществл ют при различных величинах усилий и эксцентриситета, определ ют зависимости градиентов напр жений по толщине рабочего участка последнего ст эксцентриситета и усили , нагружение дополнительных образцов осуществл ют по указанным зависимост м при одинаковых величинах максимальных напр жений на их рабочих участках, и определ ют их параметры прочности,additional samples, similar to the main ones, are subjected to eccentric tension, the loading of each sample is carried out in such a way that the vector of applied force is parallel to the axis of the sample, loading of the main sample is carried out at various forces and eccentricities, and the dependences of stress gradients on the thickness of the working section are determined of the last degree of eccentricity and effort, loading of additional samples is carried out according to the indicated dependences at the same values of maximum stresses Life at their work sites, and their strength parameters are determined,

На фиг. 1 представлен пример зависимости напр жени на обеих поверхност х зачетной зоны образца - величина усили .In FIG. Figure 1 shows an example of the dependence of the voltage on both surfaces of the test zone of the sample — the magnitude of the force.

На фиг. 2 представлен узел приложени нагрузки к образцу.In FIG. Figure 2 shows a unit for applying a load to a sample.

Сущность способа заключаетс в следующем .The essence of the method is as follows.

Образец в испытательной машине нагружают внецентренным раст жением статическими усили ми различных уровней при фиксированных значени х исходных эксцентриситетов и на каждом уровне нагрузки определ ют напр жени в характерных точках зачетной части образца на обеих его поверхност х, например, методом фотоупругих покрытий, и стро т зависимости этих напр жений от величины прикладываемого усили (номинального напр жени ) при различных эксцентриситетах приложени нагрузки к образцу (фиг.1).The sample in the test machine is loaded with eccentric tension by static forces of various levels at fixed values of the initial eccentricities and at each load level, the stresses are determined at the characteristic points of the test part of the sample on both its surfaces, for example, by the method of photoelastic coatings, and the dependences are constructed these stresses versus the magnitude of the applied force (rated voltage) at various eccentricities of the load applied to the sample (Fig. 1).

По этой зависимости наход т сочетани величины усили и эксцентриситета, позвол ющие реализовать в зачетной (рабочей) зоне образца различные требуемые величины градиентов напр жений по толщине при фиксированном максимальном напр жении . Испытани на усталостную прочность дополнительных образцов провод т при выбранных таким образом сочетани х усилий и эксцентриситетов с определенными градиентами напр жений и фиксированными максимальными напр жени ми. Способ испытаний позвол ет, например,определить характер и величину вли ни градиента напр жений по толщине образца на его усталостную прочность. Варьирование заданными величинами параметров нагружени и эксцентриситета осуществл етс на испытательной машине при помощи узла приложени нагрузки к образцу (фиг.2), состо щего из захвата 1 испытательной машины , основани 2 с хвостовиком 3, вход щим в захват, и вилки 4. В прорезь вилки входит образец 5. Образец в вилке жесткоFrom this dependence, combinations of the force and eccentricity values are found, which make it possible to realize in the test (working) zone of the sample various required values of stress gradients in thickness at a fixed maximum voltage. The fatigue strength tests of additional samples are carried out at the combinations of forces and eccentricities thus selected with certain stress gradients and fixed maximum stresses. The test method allows, for example, to determine the nature and magnitude of the influence of the stress gradient across the thickness of the sample on its fatigue strength. Variation of the specified values of the parameters of loading and eccentricity is carried out on the test machine using the node applying the load to the sample (figure 2), consisting of a grip 1 of the test machine, base 2 with a shank 3 included in the grip, and forks 4. In the slot plugs included sample 5. Sample in the plug firmly

закрепл ют, например, с помощью болта и зажимных шайб 7 с круговой насечкой. Вилка 4, соедин сь с основанием 2, имеет возможность перемещатьс относительно линии действи усили на величину необходимого эксцентриситета в направлении, перпендикул рном плоскости образца, например , по направл ющим, ее фиксаци в выбранном положении осуществл етс с помощью болтов 8. Через захват 1 и вилку 4secured, for example, with a bolt and clamping washers 7 with a circular notch. The plug 4, connected to the base 2, is able to move relative to the line of action of force by the amount of the necessary eccentricity in the direction perpendicular to the plane of the sample, for example, along the guides, it is fixed in the selected position using bolts 8. Through the grip 1 and fork 4

от нагружающей системы испытательной машины нагрузка передаетс на образец 5. Образец нагружаетс циклическими раст гивающими усили ми эксцентрично приложенными к оси образца с заданнымfrom the loading system of the testing machine, the load is transferred to the sample 5. The sample is loaded by cyclic tensile forces eccentrically applied to the axis of the sample with a given

эксцентриситетом.eccentricity.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for testing a material for strength, namely, loading a sample of material with eccentric tension at different eccentricities and determining the strength of the material, characterized in that, in order to improve accuracy by reducing the errors associated with the spread of stress gradients the thickness of the samples, eccentrically

additional samples, similar to the main ones, loading of each sample is carried out by tag. what is the vector applied

the force is parallel to the axis of the sample, loading of the main sample is carried out at various values of forces and eccentricities, the dependences of stress gradients on the thickness of the working section are determined

of the latter, depending on the eccentricity and force, the loading of additional samples is carried out according to the indicated dependences at the same maximum strengths at their working sections and their strength parameters are determined, taking into account which the strength of the material is judged.

400

yo

Upj

I

Editor

Y

P

Fig i

Compiled by V. Kozhevnikov Tehred M. Morgenthal Corrector N. Buchok

goo

Upj

I