SU1585722A1

SU1585722A1 - Способ прогнозировани остаточной долговечности элементов конструкций

Info

Publication number: SU1585722A1
Application number: SU874371625A
Authority: SU
Inventors: Исай Моисеевич Дасковский; Владимир Михайлович Свиридов; Владимир Алексеевич Слащев; Юрий Иванович Устиновщиков; Сезгир Хабибулаевич Шамирзаев
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к исследованию элементов конструкций на живучесть под воздействием циклической деформации с целью обосновани межремонтного ресурса. Целью изобретени вл етс повышение точности путем исключени коррел ционной взаимосв зи между состо нием датчика повреждений и необратимыми изменени ми структуры материала, что достигаетс использованием в качестве датчиков повреждений тензорезисторов с очень высоким коэффициентом тензочувствительности K 1 = 1000 - 1200 ед. Это позвол ет в качестве меры повреждени материала контролируемого объекта выбрать величину остаточной пластической деформации, накопленной в материале в процессе его многоциклового деформировани . Если датчик повреждений не "стареет" на временном интервале контрол , то относительное изменение его сопротивлени отражает только процесс "старени " самого материала контролируемого объекта. Остаточна долговечность контролируемого объекта определ етс с учетом показаний датчика по тарировочному графику. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к области исследовани элементов конструкций на живучесть под воздействием циклической деформации дл обосновани межремонтного ресурса.

Цель изобретени - повышение точности путем исключени коррел ционной взаимосв зи между состо нием датчика .повреждений и необратимыми изменени ми структуры материала.

На фиг.1 изображено устройство дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг.2 - зависимость относительного сопротивлени ARcp./Rcp датчика повреждений от числа циклов нагружени .

Устройство представл ет собой закрепленную при помощи кле на объекте 1 контрол датчик повреждени в виде тензочув- ствительной пленки 2 из диффузионного со- единени (BlSb)Te. нанесенной на полиамидную подложку 3. Датчик приклеивают к объекту 1 со сторонь тензочувстви- тельной пленки 2 так, что между ними находитс только клеевой слой 4. К контактным площадкам 5 тензочувствительной пленки 2 при помощи то коп ро вод но го кле прикрепл ют проводники 6.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом эксплуатации объекта 1 с целью оценки величины KI (фактического коэффициента тензочувствительности датчика повреждени ), а также оценки качества его наклейки, осуществл ют один цикл наСП 00

ел го

гружени объекта 1 контрол в зоне упругих деформаций. Значение Ki определ ют при заданной величине относительных деформаций . Например, выбирают е 1.4 10 (в рассматриваемом случае Ki 110).

Производ т сравнение значений коэффициентов тензочувствительности до и после наклейки и в случае, если разница указанных величин не превышает заданного уровн (например, 10% от начального значени ), то датчик повреждени считаетс пригодным дл дальнейшего использовани и величину KI включают в перечень параметров прогнозировани .

В процессе эксплуатации объекта 1 контрол производ т периодические измерени величины омического сопротивлени датчика повреждени , определ ют значени приращени сопротивлени ДР и сопоставл ют это значение с результатами тарировочных испытаний. Тарировочные циклические испытани производ тс на образцах из материала объекта 1 контрол , на которые наклеены аналогичные датчики повреждений (из одной технологической партии).

На фиг.2 представлены результаты указанных испытаний на образцах из сплава Д16АТ. Плоские образцы имели анодированную (непровод щую) поверхность, что позволило клеить на них датчики повреждений лицевой стороной (как показано на фиг.1). Ширина рабочего сечени образцов составл ла 30 мм. Равномерно по ширине было наклеено три датчика (длина рабочей части 15 мм, ширина 3 мм) по направлению действи усили . Испытани проводились на гидравлическом пульсаторе ЦД-20ПУ с минимальным напр жением цикла во всех случа х 1,5 кг/мм, максимальное - от 7 до 17 кг/мм Электросопротивление датчиков (тензорезисторов) измер ли с- помощью цифрового вольтметра В7-27А после остановки испытаний.

Отличительной особенностью семейства характеристик вл етс наличие четырех характфныхучастков АБ, БВ, ВГ, ГД, из которых положение БВ по оси абсцисс свидетельствует , с учетом KI, о величине нагрузки , прикладываемой при эксплуатации к объекту контрол , а длина горизонтального участка БВ св зана с остаточной долговечностью элемента конструкции. Точка Д соответствует моменту разрушени , а точка

Г - моменту выхода усталостной трещины на поверхность.

Характер изменени величины сопротивлени тензорезистора вследствие высо- 5 кой тензочувствительности (Ki 1000- 1200 ед.) определ етс величиной микродеформационных изменений материала объекта 1 под воздействием циклических нагрузок, так как диффузионное соедине10 ние (BISb)Te по результатам рентгенострук- турного исследовани на дифрактометре ДРОН-2,0 признано рентгеноаморфным, а не кристаллическим. Следовательно,указанное соединение не поддержано устало5 стным изменени м.

В таблице представлены данные по процентной величине долговечности характерных участков кривой дл различных значений , приложенных к образцу циклических

0 напр жений.

Определение величины усталостной повреждаемости и остаточной долговечности по предлагаемому способу производитс путем периодического замера величины

5 приращени активного сопротивлени тензорезисторов , усреднени их показаний и сравнени с табличными значени ми, а при необходимости получени более точных значений путем определени места на тари0 ровочной кривой.

Claims

Формула изобретени

Способ прогнозировани остаточной

5 долговечности элементов конструкций, заключающийс в том, что в контролируемом сечении закрепл ют датчик повреждений, конструкцию подвергают многоцикловому деформированию и определ ют параметр.

0 характеризующий необратимые изменени структуры материала элемента конструкции , по которому суд т об остаточной долговечности , отличающийс тем, что, с целью повышени точности путем исключе5 ни коррел ционной взаимосв зи между состо нием датчика повреждений и необратимыми изменени ми структуры материала, используют датчик повреждений, имеющий долговечность, превышающую долговеч0 ность материала элемента конструкции, а в качестве параметра, характеризующего необратимые изменени структуры материала , регистрируют величину остаточной деформации элемента конструкции.

4

3

S vV 99 9 VVC 90 vVvV9C vVV99 //Vvvv

иг./

5 /