SU1132195A1 - Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition - Google Patents

Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition Download PDF

Info

Publication number
SU1132195A1
SU1132195A1 SU833624157A SU3624157A SU1132195A1 SU 1132195 A1 SU1132195 A1 SU 1132195A1 SU 833624157 A SU833624157 A SU 833624157A SU 3624157 A SU3624157 A SU 3624157A SU 1132195 A1 SU1132195 A1 SU 1132195A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
elastic element
installation
rod
way
grips
Prior art date
Application number
SU833624157A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Степанович Писаренко
Анатолий Владимирович Башта
Вадим Михайлович Пилькевич
Олег Евгеньевич Богинич
Original Assignee
Институт Проблем Прочности Ан Усср
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 Институт Проблем Прочности Ан Усср filed Critical Институт Проблем Прочности Ан Усср
Priority to SU833624157A priority Critical patent/SU1132195A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1132195A1 publication Critical patent/SU1132195A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержаща  нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала ,отличающа с  тем, что, с целью расширени  возможностей путем обеспечени  независимого приложени  нагрузки по двум взаимно перпендикул рным направлени м, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых св заны мелоду собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов,а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов , нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей , установленных во взаимно перпендикул рных направлени х, а установка снабжена приспособлени ми дл  передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а другое соединено снаружи с крайними кольцами. (Л 2. Установка по п. 1, о т л и чающа с  тем, чтр каждое из приспособлений дл  передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому эле§ менту выполнено в виде стержн , соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержн , и раз00 мещенных на стержне сменных грузов, tc со О11. INSTALLATION FOR TESTING OF SHEET MATERIALS FOR TIRING IN A FLAT STRESSED CONDITION, containing a loading device, an elastic ring element that interacts with it, and two last pair of grips of a cruciform sample of sheet material connected to it, providing, in order to expand the possibilities, with a way to ensure a way to expand the way, with a way to ensure a way, to provide a cross-sectional specimen of sheet material loads in two mutually perpendicular directions; the elastic element is made in the form of three coaxially arranged rings, the outermost of which are connected by melody with themselves and with on the inside with one pair of grips, and the middle is connected on the inner side with another pair of grips, the loading device is made in the form of two electromagnetic force-exciters installed in mutually perpendicular directions, and the installation is equipped with devices for transferring the load from the force-exciters to the elastic element one of which is connected to the outside with the middle ring, and the other is connected from the outside to the outer rings. (L 2. The installation according to claim 1, which is designed so that each of the devices for transferring the load from the force actuators to the elastic element is made in the form of a rod connected at one end with an elastic element, a disk rigidly mounted on the other the end of the rod, and the times of exchangeable goods placed on the rod, tc

Description

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств материалов а именно, к установкам дл  испытани  листовых материалов на усталость, и может использоватьс  при изучении поведени  листовых материалов в усло ви х плоского напр женного состо ни  Известна установка дл  испытани  листовых материалов на усталость, содержаща  нагружающее устройство в виде электродинамического силовозбудител , захваты дл  креплени  образца, упругий элемент в виде скобы, соединённый с захватами и установленный на нагружающем устройстве IJ . Установка позвол ет проводить испытани  лишь при одноосном раст жении-сжатии , в то врем  как дл  листовых материалов наиболее характерным  вл етс  плоское напр женное состо ние. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  установка дл  испытани  листовых материалов на усталость при плоском напр женном состо нии, содержаща  нагружающее устройство, взаимодейств ющий с ним упругий кольцевой элемент из одного кольца и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листс вого материа ла, в которых нагружающее устройство включает привод вала с ротором, внут ри которого размещены клиновой разжимной элемент в виде усеченной четырехгранной пирамиды и ползуны с нажимными роликами, контактирующими с внутренней поверхностью упругого кольцевого элемента, взаимо действующего своей внешней.поверхностью с захватами крестообразного образца листового материала. В установке имеетс  устройство дл  сообщени  клиновому разжимному элементу осевых пермещений, включающее торцевой кулачок и взаимодействующий с ним подпоужиненный толкатель, пружина которого оперта на разжимной элемент С2. Установка позвол ет испытьюать образца при двухосном пульсирующем раст жении. Однако конструкци  нагру жающего устройства и упругого кольцевого элемента не дает возможг йости независимого приложени  нагруз ки по двум взаимно перпендикул рным направлени м. Цель изобретени  - расширение возможностей путем обеспечени  независимого приложени  нагрузки по двум вз,аимно перпендикул рным направление м . Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  испытани  листовых материалов на усталость при плоском напр женном состо нии, содержащей нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с пчследним две пары захватов крестообразного образца листового материала, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых св заны между собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов, а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов, нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикул рных наЦравлени х , а установка снабжена приспособлени ми дл  передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольдом, а вторфе соединено снаружи с крайними кольцами . . Каждое из приспособлений дл  передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу выполнено в. виде стержн , соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержн , и размещенных на стержне сменных грузов. Такое выполнение зПругого элемента и нагружающего устройства позвол ет проводить усталостные испытани  листовых материалов при двухосном 1эаст жении-сжатии с независимым приложением нагрузки по двум взаимно перпендикул рным направлением. На фиг. 1 представлена установка дл  испытани  листовых материалов на усталость при плоском напр женном состо нии, общий вид; на фиг. 2 установка ,- вид сверху. Установка содержит основание I, на котором размещены нагружающее устройство в виде электромагнитных , силовозбудителей 2 и 3, установленных во взаимно перпендикул рных направлени х, две пары захватов 4,5 и 6,7 крестообразного образца 8 листового материала и упругий кольцевой элемент, выполненный в виде трех соосно расположенных колец 9 - П, крайние из которых ( 9 и 11) св заны между собой и соеди нены с внутренней стороны с одной парой захватов 6 и 7, а среднее кольцо 10 соединено с внутренней стороны с другой парой захватов 4 и 5. В установке имеютс  приспосо лени  дл  передачи нагрузки от сило возбудителей 2 и 3 к упругому кольц вому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцо 10, а второе соединено снаружи с крайними кольцами 9 и II, причем каждое из приспособлений соответственно выполнено в виде стержн  12 или 13, соединенного одним концом с упругим элементом, диска 14 или 15, жестко установленного на другом конце стержн  12 или 13, и размещен ных на стержне 12 или 13 сменных грузов 16 или 17. Захваты скреплены с упругим элементом с помощью крепежных деталей 18-21. Крайние кольца 9 и 11 жестко св заны между собой детал ми 18 и 2 и образуют единое составное кольцо, суммарна  жесткость которого равна жесткости среднего кольца 10, . при этом кольца 9 и 11 опираютс  посредством деталей 18 и 20 на основание 1, а среднее кольдо 10 Опираетс  на основание 1 посредство деталей 19 и 21 и не взаимодействуе с крайними кольцами 9 и 11. Электро магнитные силовозбудители 2 и 3 эле трически св заны с индивидуальными силовыми усилител ми 22 и 23, подключенными к фазовращателю 24, на который поступают сигналы от двух задающих генераторов 25 и 26, имеющих общий счетчик 27 циклов. Установка содержит также комплекс 28 измерительной аппаратуры с тензодатчиками 29, прикрепл емыми к поверхности образца 8. Установка работает следующим образом. Выходные сигналы с задак цих генераторов 25 и 26 через фазовращатель 24 подаютс  на вход усилителей 22 . и 23, а затем на вход электромагнитных силовозбудителей 2 и 3, возбуждающих резонансные колебани  колец 9 , 11 и 10, которые через захваты 4 и 7 передаютс  на образец.8. Напр женно-деформированное состо ние образца 8 регистрируетс  с помощью тензодатчиков 29 и комплекса 28. Резонансные свойства установки в основном определ ютс  жесткостью упругого элемента. Поэтому при развитии микроповреждений в,материале образца 8 в процессе испытани  резонансна  частота практически, не измен етс  и отпадает необходи-. мость в ее автоподстройке. Наличиесменных грузов 16 и 17 позвол ет сравнительно просто варьировать резонансную частоту.. Предлагаема  установка позвол ет проводить испытани  как при одноосном , так и при двухосном раст жении- сжатии,кроме того,вследствие независимости колебаний по двум взаимно перпендикул рным направлени м позвол ет регулировать как амплитуду, так и фазу этих колебаний при изучении реальных процессов, происход щих в листовых конструкционных материалах в услови х эксплуатации.The invention relates to the study of the strength properties of materials, namely, installations for testing sheet materials for fatigue, and can be used when studying the behavior of sheet materials in conditions of flat stress state. A known installation for testing sheet materials for fatigue, containing a loading device in the form of electrodynamic energizer, grips for fastening the sample, elastic element in the form of a clamp, connected to the grippers and mounted on the loading device IJ. The installation allows testing only under uniaxial tension-compression, while sheet materials are most characteristic of a flat stress state. The closest to the technical essence of the invention is an apparatus for testing sheet materials for fatigue under a flat stressed state, comprising a loading device, a co-operative elastic annular element made of one ring and two pairs of hooks of a cruciform specimen of the sheet material connected to the latter. in which the loading device includes a shaft drive with a rotor, inside of which there is a wedge expansion element in the form of a truncated four-sided pyramid and sliders with a pressure roller E contacting with the inner surface of the elastic annular element, interacts with its grippers vneshney.poverhnostyu cruciform sheet material sample. In the installation, there is a device for communicating axial displacements to the wedge expanding member, comprising an end cam and a podpuzhinenny pusher cooperating with it, the spring of which is supported on the expanding member C2. The setup allows the specimen to be tested under biaxial pulsed stretching. However, the design of the loading device and the elastic ring member does not allow independent application of the load in two mutually perpendicular directions. The purpose of the invention is to expand the possibilities by providing independent application of the load in two ways, which are perpendicular to m. This goal is achieved by the fact that in a device for testing sheet materials for fatigue under a flat stress state containing a loading device, an elastic annular element interacting with it and two pairs of grips of a cruciform sample of the sheet material connected to it, the elastic element is designed as three coaxially rings, the outermost of which are interconnected and are connected on the inside with one pair of grippers, and the middle one is connected on the inside with another pair of grippers, zhayuschee device is designed as two electromagnetic energizer mounted in mutually perpendicular naTsravleni x, and the installation is provided with a fixture E for load transmission from the energizer to the resilient element, one of which is connected externally with an average Koldo and vtorfe coupled with the extreme outside rings. . Each of the devices for transferring the load from the exciters to the elastic element is made in. the form of a rod connected at one end with an elastic element, a disk rigidly mounted on the other end of the rod, and interchangeable weights placed on the rod. This embodiment of the Elastic element and the loading device allows fatigue testing of sheet materials under biaxial release-compression with independent application of a load in two mutually perpendicular directions. FIG. Figure 1 shows a setup for testing sheet materials for fatigue under a flat stress state, a general view; in fig. 2 installation, - top view. The installation comprises a base I, on which a loading device is placed in the form of electromagnetic, energizers 2 and 3, installed in mutually perpendicular directions, two pairs of grippers 4.5 and 6.7 of a cross-shaped sample 8 of sheet material and an elastic ring element made in the form of three coaxially arranged rings 9 - P, the outermost of which (9 and 11) are interconnected and connected on the inner side with one pair of grippers 6 and 7, and the middle ring 10 is connected on the inner side with another pair of grips 4 and 5. In the installation there are methods for transferring the load from the exciters 2 and 3 to the elastic ring element, one of which is connected outside to the middle ring 10, and the second is connected outside the outer rings 9 and II, each of the devices, respectively, made in the form of a rod 12 or 13 one end connected to an elastic element, a disk 14 or 15, rigidly mounted on the other end of the rod 12 or 13, and placed on the rod 12 or 13 interchangeable weights 16 or 17. The clamps are fastened to the elastic element using fasteners 18-21. Extreme rings 9 and 11 are rigidly connected to each other by parts 18 and 2 and form a single compound ring, the total stiffness of which is equal to the stiffness of the middle ring 10,. the rings 9 and 11 are supported by parts 18 and 20 on the base 1, and the average is 10. It is supported on the base 1 by means of the parts 19 and 21 and does not interact with the outer rings 9 and 11. Electromagnetic energizers 2 and 3 are electrically connected individual power amplifiers 22 and 23, connected to the phase shifter 24, which receives signals from two master oscillators 25 and 26, having a total counter of 27 cycles. The installation also contains a set of 28 measuring instruments with strain gages 29 attached to the surface of the sample 8. The installation works as follows. The output signals from the clock generators 25 and 26 are fed through the phase shifter 24 to the input of amplifiers 22. and 23, and then to the input of electromagnetic exciters 2 and 3, which excite resonant oscillations of rings 9, 11 and 10, which are transmitted to the sample through grippers 4 and 7. The stress-strain state of sample 8 is recorded using strain gauges 29 and complex 28. The resonance properties of the installation are mainly determined by the stiffness of the elastic element. Therefore, with the development of microdamages in, the material of sample 8 during the test, the resonant frequency is practically unchanged and no longer necessary. bridge in its auto-tuning. Available shifts 16 and 17 allow for relatively simple variation of the resonant frequency. The proposed installation allows testing both with uniaxial and biaxial stretching and compression, moreover, due to the independence of oscillations in two mutually perpendicular directions, it is possible to adjust the amplitude and phase of these oscillations in the study of real processes occurring in sheet structural materials under operating conditions.

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ, . содержащая нагружающее устройство, взаимодействующий с ним упругий кольцевой элемент и соединенные с последним две пары захватов крестообразного образца листового материала,отличающаяся тем, что, с целью расширения возможностей путем обеспечения независимого приложения нагрузки по двум взаимно пер пендикулярным направлениям, упругий элемент выполнен в виде трех соосно расположенных колец, крайние из которых связаны меязду собой и соединены с внутренней стороны с одной парой захватов,а среднее соединено с внутренней стороны с другой парой захватов, нагружающее устройство выполнено в виде двух электромагнитных силовозбудителей, установленных во взаимно перпендикулярных направлениях, а установка снабжена приспособлениями для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому элементу, одно из которых соединено снаружи со средним кольцом, а другое соединено снаружи с крайними кольцами.1. INSTALLATION FOR TESTING SHEET MATERIALS FOR FATIGUE AT PLANE STRESSED STATE. comprising a loading device, an elastic annular element interacting with it and two pairs of grippers of a cross-shaped sample of sheet material connected to the latter, characterized in that, in order to expand capabilities by providing independent application of the load in two mutually perpendicular directions, the elastic element is made in the form of three coaxially located rings, the last of which are interconnected and connected from the inside to one pair of grips, and the middle is connected from the inside to the other a pair of grips, the loading device is made in the form of two electromagnetic force exciters installed in mutually perpendicular directions, and the installation is equipped with devices for transferring the load from the exciters to the elastic element, one of which is connected externally to the middle ring, and the other is connected externally to the extreme rings. 2. Установка по π. 1, о т л и чающаяся тем, что каждое из приспособлений для передачи нагрузки от силовозбудителей к упругому эле- q менту выполнено в виде стержня, соединенного одним концом с упругим элементом, диска, жестко установленного на другом конце стержня, и размещенных на стержне сменных грузов.2. Installation according to π. 1, due to the fact that each of the devices for transferring the load from the exciters to the elastic element q is made in the form of a rod connected at one end to the elastic element, a disk rigidly mounted on the other end of the rod, and interchangeable on the rod cargo. 1281112811
SU833624157A 1983-05-25 1983-05-25 Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition SU1132195A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833624157A SU1132195A1 (en) 1983-05-25 1983-05-25 Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833624157A SU1132195A1 (en) 1983-05-25 1983-05-25 Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1132195A1 true SU1132195A1 (en) 1984-12-30

Family

ID=21075193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833624157A SU1132195A1 (en) 1983-05-25 1983-05-25 Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1132195A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799978C1 (en) * 2023-03-24 2023-07-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук Stand for testing for biaxial tension-compression

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 705300, кл. G 01 N 3/22, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 953517,лкд. G 01 N 3/34, 1981 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799978C1 (en) * 2023-03-24 2023-07-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук Stand for testing for biaxial tension-compression

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6601456B1 (en) Fretting fixture for high-cycle fatigue test machines
US6813960B1 (en) Asymmetrical column assembly for high-cycle fatigue test machines
US4748854A (en) Fatigue test apparatus
Wagner et al. Dynamics of Stockbridge dampers
SU1132195A1 (en) Plant for testing sheet material for fatigue under flat stressed condition
WO2017135834A1 (en) Equipment for fatigue testing at ultrasonic frequencies in the multiaxial regime-axial and torsional directions
JPH1130576A (en) Material tester
Li et al. Structural Design and Characteristic Research of Product Vibration Test Fixture Based on High Frequency Response Characteristics
CN108031642B (en) A kind of more excitation systems and its power output adjusting method for modal test
SU1559268A1 (en) Device for physical-mechanical examinations of material specimen
SU1751649A1 (en) Threaded connection testing device
US3168825A (en) Resonant vibration fatigue testing apparatus
SU1525548A1 (en) Installation for deformation of specimens of materials
SU1089480A1 (en) Plant for resonance testing of specimen for fatigue under compression-extension
SU1762182A1 (en) Method of material testing in fretting fatigue conditions
JPH02304331A (en) Dynamic torsion characteristic testing machine
SU1631356A1 (en) Installation for thermofatigue tests
RU2115911C1 (en) Plant for fatigue testing of fragments and units of sheet and rod structures
RU194808U1 (en) An experimental setup for determining the dissipative properties of materials of elements of general ship systems
SU1747977A1 (en) Piezoelectric vibration stand
SU1165935A1 (en) Device for dynamic tests of material specimens
SU1120203A1 (en) Installation for determining hydrodynamic characterictic of floating craft model
SU1582060A1 (en) Installation for deformation of specimens of materials
SU1742661A1 (en) Method for determining mechanical parameters of shell
SU1589126A1 (en) Installation for fatigue tests of rod specimens in twisting