RU2416086C1 - Method for determination of fatigue point of material - Google Patents

Method for determination of fatigue point of material Download PDF

Info

Publication number
RU2416086C1
RU2416086C1 RU2009149486/28A RU2009149486A RU2416086C1 RU 2416086 C1 RU2416086 C1 RU 2416086C1 RU 2009149486/28 A RU2009149486/28 A RU 2009149486/28A RU 2009149486 A RU2009149486 A RU 2009149486A RU 2416086 C1 RU2416086 C1 RU 2416086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
loading
sample
time
endurance limit
fatigue point
Prior art date
Application number
RU2009149486/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Черноусов (RU)
Николай Николаевич Черноусов
Роман Николаевич Черноусов (RU)
Роман Николаевич Черноусов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ)
Priority to RU2009149486/28A priority Critical patent/RU2416086C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416086C1 publication Critical patent/RU2416086C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: machine building. ^ SUBSTANCE: method for determination of fatigue point of material for symmetrical cycle of loading consists in loading sample of analysed material by extension with continuous rate of straining upon preliminary single unloading from value of load equal to (âm+âB)/2 to zero value, in measuring time of repeated loading to stress (âm+âB)/2 and time until physical fracture of a sample. On base of ratio â-1=te/tfâe there is evaluated the fatigue point. In ratio â-1 is fatigue point of material for symmetrical cycle of loading, te is time of development of elastic strain, tf is time to physical fracture of the sample, âe is stress of elastic strain development equal to (âm+âB)/2. ^ EFFECT: upgraded accuracy of tests and increased efficiency at determination of fatigue point â-1 for symmetrical cycle of loading of elastic-ductile material. ^ 1 tbl

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения предела выносливости материала.The invention relates to a testing technique, and in particular to methods for determining the endurance limit of a material.

Известен способ определения предела выносливости материала [1], заключающийся в испытании стандартных образцов на растяжение с постоянной скоростью деформирования. По записываемой диаграмме p-t (нагрузка - время нагружения) измеряют время ty развития упругой деформации и время tв до разрушения образца, определяют предел σв прочности его материала, а о пределе σ-1 выносливости судят по соотношениюA known method for determining the fatigue limit of a material [1], which consists in testing standard samples in tension with a constant strain rate. By recording chart pt (load - time of loading) was measured time t y of elastic deformation and time t a before the destruction of the sample, determine the limit of his strength σ in the material, but the endurance limit σ -1 is judged by the relation

σ-1=ty/tвσв σ -1 = t y / t in σ in

Недостатком способа является необходимость получения диаграммы деформирования в момент проведения испытания, а также трудность определения участка диаграммы упругой работы материала.The disadvantage of this method is the need to obtain a strain diagram at the time of the test, as well as the difficulty of determining the plot of the diagram of elastic work of the material.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение точности испытаний и повышение производительности при определении предела выносливости σ-1 для симметричного цикла нагружения упруго-пластичных материалов.The technical task of the present invention is to increase the accuracy of tests and increase productivity in determining the endurance limit σ -1 for a symmetric loading cycle of elastic plastic materials.

Решение поставленной задачи достигается нагружением образца исследуемого материала растяжением с постоянной скоростью деформирования после предварительного однократного разгружения с величины нагрузки, равной полусумме (σтв)/2 предела текучести материала (σт) и предела прочности материала (σв), до нулевого значения, измеряют время повторного нагружения до напряжения (σтв)/2 и время до физического разрушения образца, а о пределе выносливости судят по соотношениюThis object is achieved by loading a sample of the material by stretching at a constant strain rate after preliminary flash unloading a load value equal to half the sum (σ r + σ a) / 2, the material yield point (σ m) and tensile strength of the material (σ c) to zero values measured prior to loading the re-voltage (σ r + σ a) / 2 and the time until the physical destruction of the sample, but the endurance limit ratio judged by

σ-1=ty/tpσy σ -1 = t y / t p σ y

где σ-1 - предел выносливости материала для симметричного цикла нагружения, ty - время развития упругой деформации при повторном нагружении, tp - время до физического разрушения образца при повторном нагружении, σу - напряжение развития упругой деформации при повторном нагружении, равное (σтв)/2. Способ осуществляется следующим образом.where σ -1 is the material endurance limit for a symmetric loading cycle, t y is the time of development of elastic deformation during repeated loading, t p is the time to physical destruction of the sample during repeated loading, σ y is the stress of development of elastic deformation during repeated loading, equal to (σ t + σ c ) / 2. The method is as follows.

Из исследуемого материала изготавливают по 3-6 стандартных образцов. Нагружение образцов исследуемого материала осуществляют растяжением на машине типа Р-20 с постоянной скоростью деформирования. Первоначально производят нагружение образца до нагрузки, равной полусумме (σтв)/2 предела текучести материала (σт) и предела прочности материала (σв), после чего производят его полную разгрузку до нулевого значения. Затем измеряют время повторного нагружения ty развития упругой деформации до напряжения σу=(σтв)/2 и время tp до физического разрушения образца, а о пределе выносливости судят по соотношению3-6 standard samples are made from the test material. Loading samples of the test material is carried out by stretching on a machine of type P-20 with a constant strain rate. Initially loading the sample to produce a load equal to half the sum (σ r + σ a) / 2, the yield stress of the material (σ r) and yield strength of the material (σ c), whereupon its complete discharge to zero. Then the measured time t y reloading of elastic deformation to the voltage at σ = (σ r + σ a) / 2 and t p the time until the physical destruction of the sample, but the endurance limit ratio judged by

σ-1=ty/tpσy σ -1 = t y / t p σ y

ПримерExample

Испытанию подвергали стандартные образцы из различных материалов. Образцы испытывали на разрыв со скоростью нагружения 1,7 мм/мин на машине типа Р-20. Предел выносливости определяли при симметричном изгибе на машине типа МУИ 6000. Результаты испытания материалов приведены в таблице.Standard samples of various materials were tested. The samples were tested for rupture with a loading speed of 1.7 mm / min on a P-20 machine. The endurance limit was determined by symmetric bending on a machine such as MUI 6000. The results of the test of materials are shown in the table.

По результатам испытания можно сделать вывод о целесообразности применения данного метода, т.к. расхождений между опытными и справочными данными мало [2], а время, затраченное на определение предела выносливости, значительно сокращено.According to the test results, we can conclude that it is advisable to use this method, because there are few discrepancies between the experimental and reference data [2], and the time spent on determining the endurance limit is significantly reduced.

Марка материалаMaterial grade σт, МПаσ t , MPa σв, МПаσ in , MPa ty/tp t y / t p σу, МПаσ y , MPa σ-1 σ -1 База испытаний, цикловBase of tests, cycles ПредлагаемыйProposed СтандартныйStandard Бронзы алюминиевыеAluminum bronzes Бр.АЖ9-4Bro.AJ9-4 340340 510510 0,430.43 425425 182,8182.8 185185 106 10 6 Бр.А5Bld.A5 490490 810810 0,210.21 650650 136,5136.5 134134 2×107 2 × 10 7 Алюминиевые сплавы деформируемыеDeformable aluminum alloys АМг2МAMg2M 9090 180180 0,890.89 135135 120,2120,2 120120 5×108 5 × 10 8 АК4-1AK4-1 265265 445445 0,360.36 355355 127,8127.8 130130 2×107 2 × 10 7 Углеродистые сталиCarbon steel Ст 3Art 3 215-240215-240 375-470375-470 0,580.58 295-355295-355 171,1-205,9171.1-205.9 170-220170-220 107 10 7 30Г30g 315-320315-320 555-700555-700 0,570.57 435-510435-510 248-290,7248-290.7 220-320220-320 107 10 7 30ХГСА30HGSA 843-1489843-1489 1107-17111107-1711 0,480.48 975-1600975-1600 468-768468-768 480-700480-700 107 10 7

ЛитератураLiterature

1. А.с. СССР № SU 1665278 A1, G01N 3/32, опубл. 23.07.91.1. A.S. USSR No. SU 1665278 A1, G01N 3/32, publ. 07/23/91.

2. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.; Отв. ред. Писаренко Г.С. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. думка, 1988. - 736 с.2. Reference on the resistance of materials / Pisarenko G.S., Yakovlev A.P., Matveev V.V .; Repl. ed. Pisarenko G.S. - 2nd ed., Revised. and add. - Kiev: Science. Dumka, 1988 .-- 736 p.

Claims (1)

Способ определения предела выносливости материала для симметричного цикла нагружения, заключающийся в том, что нагружение образца исследуемого материала осуществляют растяжением с постоянной скоростью деформирования и измеряют время развития упругой деформации и время до физического разрушения образца, а также определяют предел прочности образца, а о пределе выносливости судят с учетом максимальной величины нагрузки, отличающийся тем, что нагружение образца исследуемого материала осуществляют растяжением после предварительного однократного разгружения с величины нагрузки, равной полусумме (σтв)/2 предела текучести материала (σт) и предела прочности материала (σв) до нулевого значения, измеряют время повторного нагружения до напряжения (σтв)/2 и время до физического разрушения образца, а о пределе выносливости судят по соотношению σ-1=ty/tpσy, где σ-1 - предел выносливости материала для симметричного цикла нагружения, ty - время развития упругой деформации, tp - время до физического разрушения образца при повторном нагружении, σу - напряжение развития упругой деформации при повторном нагружении, равной (σтв)/2. A method for determining the material endurance limit for a symmetric loading cycle, namely, that the loading of a sample of the material under study is carried out by stretching with a constant strain rate and the time of development of elastic deformation and the time to physical destruction of the sample are measured, and the tensile strength of the sample is determined, and the endurance limit is judged taking into account the maximum load, characterized in that the loading of the sample of the investigated material is carried out by stretching after preliminary about dnokratnogo unloading a load value equal to half the sum (σ r + σ a) / 2, the yield stress of the material (σ r) and yield strength of the material (σ c) to zero, measured during repeated loading to the voltage (σ r + σ a) / 2 and the time to physical destruction of the sample, and the endurance limit is judged by the relation σ -1 = t y / t p σ y , where σ -1 is the endurance limit of the material for a symmetric loading cycle, t y is the time of development of elastic deformation, t p - time to physical destruction of the sample under repeated loading, σ y - voltage of elastically deformation under repeated loading equal to (σ r + σ a) / 2.
RU2009149486/28A 2009-12-29 2009-12-29 Method for determination of fatigue point of material RU2416086C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149486/28A RU2416086C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Method for determination of fatigue point of material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149486/28A RU2416086C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Method for determination of fatigue point of material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2416086C1 true RU2416086C1 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009149486/28A RU2416086C1 (en) 2009-12-29 2009-12-29 Method for determination of fatigue point of material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416086C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599069C1 (en) * 2015-06-24 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of determining endurance limit of material at tension-compression
RU2721089C1 (en) * 2019-03-25 2020-05-15 Учреждение образования "Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого" Method of determining strength of material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств металлов. - М.: Машиностроение, 1965, с.309-345. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599069C1 (en) * 2015-06-24 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of determining endurance limit of material at tension-compression
RU2721089C1 (en) * 2019-03-25 2020-05-15 Учреждение образования "Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого" Method of determining strength of material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017050939A3 (en) Method and array for diagnosing pancreatic cancer in an individual
RU2416086C1 (en) Method for determination of fatigue point of material
EP3907509A3 (en) Diagnosis of early stage pancreatic cancer
CN106469256B (en) The determination method of prestress annular film maximum stress under uniform load with hard core
WO2006013450A3 (en) Method and apparatus for determining mechanical features of a material with comparison to reference database
RU2599069C1 (en) Method of determining endurance limit of material at tension-compression
RU2578286C1 (en) Method of testing metals for bending with stretching
RU2012145523A (en) METHOD FOR DETERMINING MECHANICAL PROPERTIES OF METALS
RU2008131342A (en) METHOD FOR DETERMINING METAL VISCOSITY
RU2461808C2 (en) Method of determining parameters of endurance curve of metals
RU2348917C2 (en) Method of determination of product residual life
Maj et al. Modified low-cycle fatigue (LCF) test
RU2003118912A (en) METHOD FOR DETERMINING THE PHYSICAL CRITERION OF STRENGTH OF MATERIALS
RU2018108702A (en) METHOD FOR DETERMINING MATERIAL ENDURANCE LIMIT DURING BENDING
RU2216006C1 (en) Technique determining elastic and strength properties of wire
RU2300750C2 (en) Method for determination of ultimate shear stress of materials
CN103969120A (en) Method for detecting mechanical property of anti-seismic mild steel
RU2582231C1 (en) Method of testing for sulphide cracking of metal of electric welded and seamless pipes
SU1460664A1 (en) Method of determining ultimate strength of material
SU596858A1 (en) Method of stress relaxation testing of specimens
RU2747473C1 (en) Method for predicting the resistance to cyclic loads of plate and belleville springs from spring steel
SU79992A1 (en) A device for determining the hardness of metals
RU2622487C1 (en) Method of rod-shaped thread fasteners plastic properties determining
RU2685458C1 (en) Method for determining strength characteristics of low-carbon steels
SU729485A1 (en) Method of evaluating the tendency of materials to brittle failure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111230