SU1460664A1

SU1460664A1 - Способ определени предела выносливости материала

Info

Publication number: SU1460664A1
Application number: SU874284870A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Доможиров
Original assignee: Предприятие П/Я Ж-1287
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1989-02-23

Abstract

Изобретение относитс к механике разрушени , а именно к способам определени предела выносливости материала с дефектами. Цель изобретени - повышение точности при определении предела выносливости материала со скрытыми микродефектами. В области ограниченной долговечности циклически нагружают до разрушени образцы материала, ослабленные искусственным надрезом в.виде трещины, при различных уровн х нагрузки и регистрируют число циклов до разрушени . Стро т зависимость числа циклов до разрушени от коэффициента интенсивности напр жений, по которой определ ют пороговое значение коэффициента интенсивности напр жений . По полученному значению порогового коэффициента интенсивности напр жений определ ют предел вьшосливости материала. Затем циклически нагру кают до разрзплени образец без надреза, а по количеству циклов до разрушени определ ют размер эквивалентной дефекту материала трещины, с учетом которого определ ют предел вьшосливости материала. S (Л

Description

1

Изобретение относитс к области механики разрушени , а именно к способам определени предела выносливо сти материала с дефектам й.

Цель, изобретени - повьшгение точности при определении предела выносливости материала со скрытыми микродефектами .

Устройство дл реализации способа представл ет собой испытательную машину дл циклических нагружений. Тип машины зависит от вида нагрузки, при которой определ етс предел выносливости .

Способ осуществл ют следующим образом .

В области ограниченной долговечности циклически до разрушени образцы материала, ослабленные

искусственным надрезом в виде трещины , при различных уровн х нагрузки и регистрируют число циклов до разрушени . Результаты испытаний представл ют в координатах коэффициент

;интенсивности напр жений К - число N циклов до разрушени .

Коэффициент интенсивности напр жений определ ют из соотношени

К - . ,

1 -()

где в - номинальное напр жение; а - размер трещины;

а

о

Y - безразмерный коэффициент, завис щий от геометрии образца , способа нагружени и относительного размера трещины;

коэффициент Пуассона; (f - циклический предел текучести По результатам испытаний образцов с искусственным дефектом графически или аналитически (например, использу метод наименьших квадратов) наход т кривую долговечности. Затем берут исследуемый образец, его циклически нагружа от при посто нном уровне нагрузки в области ограниченной долговечности и фиксируют число циклов до разрушени . По полученной кривой долговечности наход т коэффиличньпс амплитудах напр жений и нахождени наибольшего напр же|€и , при

котором образцы не разрзшаютс на g базе испытаний 10 циклов, составл ет 438 МПа.

В соответствии с предлагаемым способом проведены предварительные ус- талостные испытани образцов с тре- 10 щиноподобным надрезом, вьшолненньм дисковой фрезой толщиной 0,2 мм. Были изготовлены четыре серии образцов с трещиноподобным надре;зом глубшюй 4, 2, 1 и 0,5 мм. Результаты испы- 15 таний этих образцов в координатах коэффициент интенсивности напр жений -К - число циклов N описываютс единой кривой долговечности. Затем были

испытаны три гладких образца при нациент интенсивности напр жений К, со-20 пр жени х 461, 459 и 446 МПа, соот- ответствующии числу циклов до разру- ветственно число циклов до разруше- шени исследуемого образца. Приписывание исследуемому образцу некоторого коэффициента интенсивности напр жений означает, что материал в исход-25 трех исследованных образцов 0,046; ном состо нии (т.е. до проведени усталостных испытаний) считаетс дефектным и этой дефектности по ее вли нию на долговечность приписываютс свойства трещины. Размер этой трещи- 30 ны определ етс из соотношени

ни составило 8,46 10 , 1,07- 10 и 9,59 10 . Расчетные значени размера исходных трещин а составили дл

0,043 и 0,049 мм, а предел выносливо сти 423, 434 и 414 МПа соответственно .

Claims

Формула изобретени

1460664

личньпс амплитудах напр жений и нахождени наибольшего напр же|€и , при

котором образцы не разрзшаютс на базе испытаний 10 циклов, составл ет 438 МПа.

В соответствии с предлагаемым способом проведены предварительные ус- ; талостные испытани образцов с тре- щиноподобным надрезом, вьшолненньм дисковой фрезой толщиной 0,2 мм. Были изготовлены четыре серии образцов с трещиноподобным надре;зом глубшюй 4, 2, 1 и 0,5 мм. Результаты испы- таний этих образцов в координатах коэффициент интенсивности напр жений -К - число циклов N описываютс единой кривой долговечности. Затем были

пр жени х 461, 459 и 446 МПа, соот- ветственно число циклов до разруше- трех исследованных образцов 0,046;

ни составило 8,46 10 , 1,07- 10 и 9,59 10 . Расчетные значени размера исходных трещин а составили дл

пр жени х 461, 459 и 446 МПа, соот- ветственно число циклов до разруше- трех исследованных образцов 0,046;

0,043 и 0,049 мм, а предел выносливости 423, 434 и 414 МПа соответственно .

пр жени х 461, 459 и 446 МПа, соот- ветственно число циклов до разруше- трех исследованных образцов 0,046;

Формула изобретени

- 5Г()

Предел выносливости исследуемого образца в (наиример б., при симметричном цикле нагрзгасени ) определ ют по пороговому коэффициенту интенсивности напр жений К,, из соотношени

/,

.

с

а Y

К

ifc

-у }

Определение предела

Пример, вьмосливости.

Исследуют цилиндрические образцы диаметром 10 мм в рабочей части из стали 06X12НЗД. Испытани провод т при консольном изгибе с вращением с частотой 3000 об/мин (в данном примере вид испытани определен возможност ми испытательной машины). Предел вьносливости 61, гладких образцов, определенный стандартным методом путем испытани серии образцов при раз

Способ -определени предела выносливости материала, заключающийс в

том, что образцы материала, ослабленные искусственной трешиной, циклически нагружают до разрушени при различных уровн х нагрузки дл определени кривой долговечности, определ ют пороговое значение коэффициента интенсивности напр жений и размер исходного дефекта в материале, по которому с учетом порогового значени коэффициента интенсивности наспр жений суд т о пределе вьшосливо- сти, отличающийс тем, что, с целью повьш ени точности при определении предела выносливости материала со скрытыми микродефектами,

размер микродефекта определ ют по

кривой долговечности дл образцов с искусственным дефектом путём дополни- тельного циклического , нагружени образца материала без искусственной

трещины и регистрации числа циклов до его разрушени .