SU1254377A1 - Способ определени порогового значени коэффициента интенсивности напр жений конструкционных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области контрол  трещинообразовани  в материалах акустикоэмиссионным методом и может быть использовано дл  определени  порогового значени  коэффициента интенсивности напр жений при циклических испытани х образцов материалов с трещинами. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  порогового значени  коэффициента интенсивности напр жений за счет определени  скорости роста трепшны, соответствующей искомому коэффициенту интенсивности напр жений. Образец нагружают циклически, обеспечива  продвижение трещины в каждом цикле, i при этом устанавливают зависимость приращени  суммы импульсов в цикле от скорости роста трещины, дискретно уменьшают амплитуду нагрузки и с учетом относительного числа циклов, в которых зарегистрировано продвижение трещины по сигналам акустической эмиссии, определ ют скорость роста трещины, при ее снижении до уровн , соответствующего пороговому значению, испытани  прекращают. I (П ьэ сд й со sj

Description

Изобретение относитс  к контролю трещннообразовани  в материалах акустико-эмиссионпым методом и может быть использовано дл  определени  Порогового значени  коэффициента интенсивности напр жений при циклических испыгани х образцов материалов с трещинами.

Целью изобретени   вл етс  повьпие нис точности определени  порогового значени  коэ М ициента интенсивности напр жений за счет определени  скороти роста трегдины, сбответствующей искомому коэффицие:Нту интенсивности .напр жений. ..

Способ определени  порогового значени  коэффициента интенсивности напр жений осуществл етс  следующим образом.

Образец из конструкционного материала с наведенной усталостной трещиной Harpy)j;aiOT циклически с,заданной асимметрией . Амплитуду нагруз- ки при ее изменении от Р„ед Я° ««tc назначают из соображений обесгхече- ни  трёщинообразовани  за ограниченное количество циклов нагружени , i ,пр,и этом выполн етс  условие подрастани  трещины в каждом цикле нагрузки (подрастание трещины контролируют оптическим методом), выбирают соответствую1цу р чувств}1тельно5ть акустико-эмиссионной аппаратуры, регистрирующую акустическую эмиссию (ЛЭ) в каждом цикле нагру/кени .

В процессе нагружени  образца измер ют изменение длины трещины iE, например, с- использованием оптического устройства с ценой делени  С,014: мм, а также приращение суммы импульсов ЛЭ в течение заданного числа циклов нагру ;ени  uU. Скорость роста трещины V определ ют по формуле

V

йп

По полученным результатам

получают зависимость значений сум1- Ы

UN импульсов А в цикле N|.- от соответствующих значений скорости роста трещины V. После установлени  завиНа этом испытани  прекращают с фиксацией соответствующего значен амплитуды нагрузки Ар, а пороговое значение коэффициента интенсивности напр жений в вершине трещины

симости V(N,,) производ т ступен.ча- определ ют по формуле , М др-тГ

тое снижение амплитуды вцешнеи нагрузки , устран   переходные-.режимы. Величина нового значени  амплитуды нагрузки выбираетс  из услови  поддержани  роста трещины, контролируе- .мого по сигналам лЭ. Но мере сниже- raiH нагрузки замедл етс  скорость р.оста трещины и рост ее происходит

55

где Г - длина трещины; М - геометри ческий безразмерный фактор.

Таким образом, данный способ поз вол ет повысить точность определени порогового нп т.ени  коэффициента ин тенсив.ности напр жений за счет ступенчатого снижени  нагрузки при исп тани х, регистрации по сигналам АЭ

уже не в каждом цикле нагрузки. Значение микроскорости при этом не соответствует- макроскорости роста трещины .. Численные значени  м.икроскорос- ти роста трещи.ны при последовательном ступенчатом снижении ампл.нтуды нагрузки определ ют по значени м N с использованием установленной paiiee зависимости (Mi,.), экстраполиру  зав.исимость в область малых скорос- те.й. При этом в процессе нагру:«ени  образца на каждом реализуемом уровне внешней нагрузки фиксируют также относительную длительность периода роста трещины, т.е. отношение числа циклов нагружени , в которых происходит подрастание трещины, к числу циклов, в которых рост трещины не происходит. За факт роста трещины в отдельном цикле нагрузки принимают наличие сигналов АЭ, параметры которых, например амплитуда сигналов АЭ, регистрируют быстродействующим самописцем. Знач.ени  Nj. , соответствующие каждому 5 отдельному пику амплитуды сигнала АЭ и используемь.1е дл  определени  значений микроскорости, регистрируют электронно-счетным, прибором, например 43-33. Значени  макроскорости роста трещины на отдельных участках нагружени  определ ют по формуле

,, ,. Д п (

V :у. -. рд2 у накроскорость

Д П + U П

роста трещины (определ етс.  с использованием зависимости (N,.); дп число циклов нагруже} и , в которых происходит рост трещины; -число циклов нагружени , в которых рост трещины не происходит. Снижение амплитуды нагрузки производ т до тех пор, пока значение макроскорости V не достигнет величины, соответствующей определению порогового значени  коэффициента интенсивности напр жений ..

На этом испытани  прекращают с фиксацией соответствующего значени  амплитуды нагрузки Ар, а пороговое значение коэффициента интенсивности напр жений в вершине трещины

0

5

0

5

определ ют по формуле , М др-тГ

определ ют по формуле , М др-тГ

где Г - длина трещины; М - геометрический безразмерный фактор.

Таким образом, данный способ позвол ет повысить точность определени  порогового нп т.ени  коэффициента ин- тенсив.ности напр жений за счет ступенчатого снижени  нагрузки при испытани х , регистрации по сигналам АЭ

.циклов, в которых наблюдаетс  рост трещины, и определени  порогового эначени  скорости роста трещины.

Ф о р м ул а изобретени 

Способ определени  порогового значени  коэ(фи11;иента интенсивности напр жений конструкционных материалов , заключающийс  в том, что нагружают иикличес.ки образец с трещиной, регистрируют нагрузку, длину трещины и сумму импульсов акустической эмиссии , о т л и ч а ю щи и с   , что, с целью йовыщени  точности, об- ;разец нагружают с посто нной амплитудой внешней нагрузки, обеспечивагоРедактор М.Циткина Заказ 4713/47

Составитель К.Хнлков

Техред А.Кравчук Корректор В.Бут га

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

2543774

щей продвижение трещины в каждом цикле , при этом устанавливают зависимость приращени  суммы импульсов в цикле от скорости роста трещины, 5 дискретно уменьшают амплитуду, нагрузки и по значени м соответствующих приращений суммы импульсов с использованием установленной зависимости и с учетом относительного числа цик- 10 лов, в которых зарегистрировано продвижение трещины по сигналам акустической эмиссии, определ ют скорость роста трещины, при ее снижении до .уровн , соответствующего пороговому J5 значению коэффициента интенсивности напр жений, испытани  прекращают.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения порогового значения коэффициента интенсивности напряжений конструкционных материалов, заключающийся в том, что нагружают циклически образец с трещиной, jq регистрируют нагрузку, длину трещины и сумму импульсов акустической эмиссии, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью Повышения точности, образец нагружают с постоянной амплитудой внешней нагрузки, обеспечиваю1254377 4 .

   шей продвижение трещины в каждом цик ле, при этом устанавливают зависимость приращения суммы импульсов в цикле от скорости роста трещины, j дискретно уменьшают амплитуду, нагруз· ки и по значениям соответствующйх приращений суммы импульсов с использованием установленной зависимости и с учетом относительного числа циклов, в которых зарегистрировано продвижение трещины пр сигналам акустической эмиссии, определяют скорость роста трещины, при ее снижении до уровня, соответствующего пороговому значению коэффициента интенсивности напряжений, испытания прекращают.