SU1582066A1 - Method of determining damageability of material - Google Patents

Method of determining damageability of material Download PDF

Info

Publication number
SU1582066A1
SU1582066A1 SU884486411A SU4486411A SU1582066A1 SU 1582066 A1 SU1582066 A1 SU 1582066A1 SU 884486411 A SU884486411 A SU 884486411A SU 4486411 A SU4486411 A SU 4486411A SU 1582066 A1 SU1582066 A1 SU 1582066A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
indenter
loading
sample
frequency
corresponds
Prior art date
Application number
SU884486411A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Запорожец
Юрий Александрович Никитин
Владимир Васильевич Варюхно
Original Assignee
Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср
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 Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср filed Critical Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср
Priority to SU884486411A priority Critical patent/SU1582066A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1582066A1 publication Critical patent/SU1582066A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и позвол ет определ ть накопление повреждений в материалах в процессе их испытаний. Цель изобретени  - повышение информативности путем определени  дополнительных параметров характерных стадий повреждаемости. По поверхности образца перед нагружением перемещают индентор и регистрируют частоту изменени  усили  его перемещени , определ ют характерный размер структурных элементов материала, с учетом которого выбирают скорость и врем  перемещени  индентора. Затем в процессе нагружени  образца материала дополнительно перемещают индентор по его поверхности, регистрируют частоту изменени  усили  его перемещени , определ ют дисперсию частотного спектра, по экстремальным значени м которой суд т о начале и окончании характерных стадий повреждаемости материала: образовании микротрещин, макротрещин и магистральной трещины в нем. 2 ил.The invention relates to a testing technique and makes it possible to determine the accumulation of damage in materials during their testing. The purpose of the invention is to increase the information content by determining additional parameters of the characteristic stages of damage. The indenter is moved along the surface of the sample before loading, and the frequency of change in the force of its movement is recorded, the characteristic size of the structural elements of the material is determined, with account of which the speed and time of movement of the indenter are chosen. Then, in the process of loading the material sample, the indenter is additionally moved along its surface, the frequency of the force change of its movement is recorded, the dispersion of the frequency spectrum is determined, and according to the extreme values, the beginning and the end of the characteristic stages of material damage: formation of microcracks, macrocracks and main cracks are judged him 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к способам определени  повреждений в материалах в процессе их испытаний.The invention relates to a testing technique, and specifically to methods for determining damage in materials during their testing.

Цель изобретени  - повышение информативности путем определени  дополнительных параметров характерных стадий повреждаемости.The purpose of the invention is to increase the information content by determining additional parameters of the characteristic stages of damage.

На фиг.1 изображены трибоспектраль- ные характеристики поверхности образца материала при испытании его монотонным раст жением. На фиг.2 - зависимость параметра дисперсии частотного спекта на фиг.1.Fig. 1 shows the tribospectral characteristics of the sample surface of a material when tested by monotonic stretching. Figure 2 - the dependence of the dispersion parameter of the frequency spectrum in figure 1.

Способ осуществл етс  следующим образом. .The method is carried out as follows. .

По поверхности образца материала перемещают индентор и регистрируют частоту изменени  усили  его перемещени , т.е. получают трибоспектраль- ные характеристики поверхности образца материала до его нагружени . По получаемому частотному спектру определ ют характерный размер структурных элементов материала, с учетом которого выбирают скорость и врем  перемещени  индентора по поверхности нагруженного образца материала.An indenter is moved along the surface of the sample material and the frequency of change in the force of its movement, i.e. obtain the tribospectral characteristics of the sample surface of the material prior to its loading. From the resulting frequency spectrum, the characteristic size of the structural elements of the material is determined, taking into account which the speed and time of movement of the indenter on the surface of the loaded material sample are chosen.

Нагружают образец материала, например , циклическим или монотонным раст жением . В процессе нагружени  с помощью индентора аналогично предыдущейу получают трибоспектральные характеристики поверхности образца материала при нескольких уровн х его нагружени , которые показаны на фиг 1, где Sr - значение спектрал ной плоскости; Ј лл макропластичес- ка  деформаци ; f - частота.Load the sample material, for example, cyclic or monotonic stretching. In the process of loading, using the indenter, similarly to the previous one, tribospectral characteristics of the sample surface of the material are obtained at several levels of its loading, which are shown in Fig. 1, where Sr is the spectral plane value; Ј l macroplastic deformation; f is the frequency.

После прекращени  нагружени  образца материала определ ют по трибо- спектральным характеристикам его поверхности дисперсию частотного спектра, по экстремальным значени м которой суд т о начале и окончании характерных стадий повреждаемости и материала, которые он проходит при испытании. На фиг.2 представлена независимость параметра дисперсии Dy частотного спектра от параметра макропластической деформации Ј„,.. ДисD .After stopping the loading of a sample of a material, the dispersion of the frequency spectrum is determined by the tribo-spectral characteristics of its surface, the extreme values of which determine the beginning and end of the characteristic stages of damage and the material that it undergoes during testing. Figure 2 shows the independence of the dispersion parameter Dy of the frequency spectrum from the macroplastic deformation parameter Ј „, .. DisD.

Перси  DX , котора  определ етс  площадью под кривой спектральной плотности S на Лиг 1,  вл етс  чувствительным параметром спектрального анализа. С физической точки зрени  дисперси  IL характеризует неоднородлPercy DX, which is determined by the area under the spectral density curve S on Lig 1, is a sensitive parameter of spectral analysis. From a physical point of view, the dispersion IL characterizes inhomogeneous

ность прочностных свойств поверхностного сло  образца материала. Участок PL соответствует упрочнению материала , участок LM соответствует разупрочнению (разрыхлению) поверхност5strength of the strength properties of the surface layer of the sample material. The PL section corresponds to the hardening of the material, the LM section corresponds to the softening (loosening) of the surface5

00

5five

00

5five

00

тическа  выборка числа контролируемых структурных элементов, например 50, и выбирались скорость V и врем  t перемещени  индентора. После этого трибоспектральные характеристики поверхности образцов определ ли с выбранной скоростью V за выбранное врем  t и находили дисперсию Dx частотного спектра.A sample of the number of controlled structural elements, for example, 50, and the velocity V and the time t of movement of the indenter were chosen. After that, the tribospectral surface characteristics of the samples were determined at a selected velocity V over a selected time t and the dispersion Dx of the frequency spectrum was found.

Частота изменени  усили  перемещени  инденторов преобразовалась в электрические сигналы механотронным преобразователем. Усиленные сигналы преобразовывапись измерительной системой типа 484/2 в машинные коды, а спектральный анализ осуществл ли на ЭВМ М4030.The frequency of change of the movement force of the indenters was transformed into electrical signals by a mechatronic converter. The amplified signals are converted by a measuring system of the type 484/2 into machine codes, and spectral analysis was performed on an M4030 computer.

Образцы нагружались монотонным раст жением на установке УМЭ-ЮТМ в одинаковых услови х при температуре Т 273К. Определ лись их трибоспектральные характеристики (фиг.1) и дисперсии частотных спектров (фиг.2); экстремальные значени  которых в т. М, N и К соответствуют зарождению в материале микротрещин,макротрещин и магистральной трещины соответ- ственно и обозначают различные стадии повреждаемости материала.Samples were loaded by monotonic stretching on a VME-UTM installation under the same conditions at a temperature T 273K. Their tribospectral characteristics (figure 1) and dispersion of frequency spectra (figure 2) were determined; the extreme values of which in t. M, N, and K correspond to the initiation of microcracks, macrocracks, and trunk cracks in the material, respectively, and denote various stages of material damage.

Claims (1)

ного сло . В момент нагружеки , соот- Формула изобретени  ветствугощий т. М, в материале происходит зарождение микротрещин. Участок MN соответствует накоплению в материале микротрещин. Т. N соответст-35 вует моменту начала объединени  мик- ротрещин и зарождени  макротрещин. Участок NK соответствует процессу образовани  макротрещин. Т. К соот- вествует моменту по влени  магистраль- ной трещины, а участок КО соответствует развитие магистральной трещины. Т.О соответствует моменту разрушени  образца материала.a lot of At the moment of loading, in accordance with the formula of the invention, branching m. M, the formation of microcracks occurs in the material. Section MN corresponds to the accumulation of microcracks in the material. T. N corresponds to the time of the beginning of the union of microcracks and the initiation of macrocracks. The NK region corresponds to the process of formation of macrocracks. T. K corresponds to the moment of the appearance of the main crack, and the section KO corresponds to the development of the main crack. THAT corresponds to the moment of destruction of the material sample. Пример. Из диска турбины 45 авиационного ГТД, материал которого - жаропрочный сплав ЭИ-698ВД, вырезали образцы. Трибоспектральные характеристики поверхности образцов определ ли сканированием по поверхности 50Example. Samples were cut out of the disk of the turbine 45 of the aviation GTE, the material of which is a heat-resistant alloy EI-698VD. Tribospectral surface characteristics of the samples were determined by scanning the surface 50 Способ определени  повреждаемости материала, заключающийс  в том, что нагружают образец , материала, перемещают по его поверхности индентор и регистрируют частоту изменени  усили  его перемещени , по которой суд т о повреждаемости материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности путем определени  дополнительных параметров характерных стадий повреждаемости , дополнительно перемещают индентор по поверхности образца до его нагружени  и регистрируют частоту изменени  усили , по полученному частотному спектру определ ют характерный размер структурных элементов материала, с учетом которог выбирают скорость и врем  перемещени  индентора по поверхности нагружен ного образца, а после прекращени  нагружени  определ ют дисперсию частотного спектра, экстремальным значени м которой суд т о начале и окончании характерных стадий повреждаемости материала.The method for determining the damageability of a material, which consists in loading a sample of a material, moving an indenter across its surface, and recording the frequency of the change in its movement force, which determines the damageability of the material, characterized in that, in order to increase the informativity, by determining additional parameters damage stages, additionally move the indenter over the sample surface prior to its loading, and record the frequency of the force change, according to the obtained frequency spectrum, The characteristic size of the structural elements of the material is taken into account, taking into account the speed and time of movement of the indenter over the surface of the loaded sample, and after the cessation of loading, the dispersion of the frequency spectrum is determined, the extreme values of which judge the beginning and end of the characteristic stages of material damage. тупым алмазным индентором, который внедр лс  в материал силой в 300 Н. Индентор перемещалс  со скоростью V 2,5 мкм/с. Определ лась срединна  частота f трибоспектральной харак- 55 теристики. Вычисл лс  характерный размер 1 структурных элементов по формуле 1 V/2fc.Задавалась статисФормула изобретени  a blunt diamond indenter that was inserted into a material with a strength of 300 N. The indenter moved at a speed of V 2.5 µm / s. The median frequency f of the tribospectral characteristic was determined. The characteristic size of 1 structural elements was calculated by the formula 1 V / 2fc. Statis Formula was invented Способ определени  повреждаемости материала, заключающийс  в том, что нагружают образец , материала, перемещают по его поверхности индентор и регистрируют частоту изменени  усили  его перемещени , по которой суд т о повреждаемости материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности путем определени  дополнительных параметров характерных стадий повреждаемости , дополнительно перемещают индентор по поверхности образца до его нагружени  и регистрируют частоту изменени  усили , по полученному частотному спектру определ ют характерный размер структурных элементов материала, с учетом которо выбирают скорость и врем  перемещени  индентора по поверхности нагруженого образца, а после прекращени  нагружени  определ ют дисперсию частотного спектра, экстремальным значени м которой суд т о начале и окончании характерных стадий повреждаемости материала.The method for determining the damageability of a material, which consists in loading a sample of a material, moving an indenter across its surface, and recording the frequency of the change in its movement force, which determines the damageability of the material, characterized in that, in order to increase the informativity, by determining additional parameters damage stages, additionally move the indenter over the sample surface prior to its loading, and record the frequency of the force change, according to the obtained frequency spectrum, The characteristic size of the structural elements of the material is selected, taking into account the speed and time of movement of the indenter over the surface of the loaded sample, and after the termination of loading, the dispersion of the frequency spectrum is determined, the extreme values of which judge the beginning and end of the characteristic stages of material damage. 6 9,5 1.0 15 2,0 /,/&6 9.5 1.0 15 2.0 /, / & Фиг.1 Dx1 Dx 0,0150.015 2Ь Впл%2b%
SU884486411A 1988-09-26 1988-09-26 Method of determining damageability of material SU1582066A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884486411A SU1582066A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Method of determining damageability of material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884486411A SU1582066A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Method of determining damageability of material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1582066A1 true SU1582066A1 (en) 1990-07-30

Family

ID=21400884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884486411A SU1582066A1 (en) 1988-09-26 1988-09-26 Method of determining damageability of material

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1582066A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР К 800800, кл. G 01 N3/06, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0403020A3 (en) Non-destructive evaluation of structural members
SU1582066A1 (en) Method of determining damageability of material
Haller et al. Constant strain frequency sweep measurements on granite rock
RU2079832C1 (en) Process of determination of yield point of materials
SU832462A1 (en) Method of analysis of materials with aid of acoustic emission
Curry The detection and measurement of crack growth during ductile fracture
SU1532822A1 (en) Method of determining the level of residual extension stress
SU1312471A1 (en) Method of determining instant of fatigue crack formation and rate of its growth
SU1516836A1 (en) Method of identifying brittle minerals when studying metallographic specimens
SU930053A1 (en) Method of material characteristic determination in destruction viscosity testing
RU1809053C (en) Method for materials strength characteristics determination on test samples
SU1401339A1 (en) Method of determining velocity of relief wave
SU1206649A1 (en) Arrangement for determining physico-mechanical characteristics of materials
SU1104378A1 (en) Method of investigating thin-walled structure crack stability
SU1481685A1 (en) Method for determining structure formation properties of solidifying mixtures
SU896547A1 (en) Method of determining properties of materials
SU800800A1 (en) Non-destructive method of determining fatigue degree of structure components
SU1035464A1 (en) Method of checking crack formation in material
SU1295283A1 (en) Method of non-destructive determining of fatigue damage of material
SU1425327A1 (en) Method of determining strain in rock mass
SU894433A1 (en) Method of material veild strength flow determination
SU1702230A1 (en) Method for determination of service life characteristics of materials
SU1548437A1 (en) Method of testing rock for assessing energy input in its breaking
SU1748051A1 (en) Method of monitoring crack development
SU1525533A1 (en) Method of determining elastoviscoplastic characteristics of metal materials in static loading