SU1620916A1 - Образец дл испытани материалов на термоусталость - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к испытани м на термоусталость. Цель изобретени  - повышение точности путем создани  посто нной площади сечений в плоскост х, перпендикул рных торцовым поверхност м. Образец выполнен в виде кольца со скругленной наружной рабочей кромкой. По крайней мере одна из торцовых поверхностей выполнена в виде гиперболоида, что дает возможность точного аналитического расчета напр женного состо ни  образца , так как площадь сечени  в любой плоскости, перпендикул рной торцовой, посто нна и не зависит от радиуса. При подаче к образцу теплового потока в нем возникают термические напр жени . Испытани  ведут до по влени  трещин на рабочей кромке. 2 ил. S

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, в частности к технике испытаний на термоусталость.

Цель изобретени  - повышение точности путем создани  посто нной площади сечений в плоскост х, перпендикул рных торцовым поверхност м.

На фиг. 1 представлен образец, образующие одной поверхности которого выполнены в виде гиперболы, на фиг. 2 - образец, образующие двух торцовых поверхностей которого выполнены в виде гиперболы.

Образец выполнен в виле кольна с внешним диаметром D, внутренним диаметром d, радиусом закруглени  г, торцовыми поверхност ми 5,и52. Одна из торцовых поверхностей, например S| , выполнена в форме гиперболоида или обе торцовые поверхности S j и SЈ могут быть выполнены в виде гиперболоида.

Образец испытывают следующим образом .

Закрепл ют образец в испытательной камере и обдувают газовым потоком с заданными параметрами в -зависимости от условий эксперимента.

Если необходимо создать на рабочей кромке раст гивающие напр жени  во врем  нагрела, основную массу теплового потока направл ют на массивную часть образна через внутреннее |отверстие, если необходимо на рабочей кромке создать сжимающие напр жени  при нагреве, ОСНОВНУЮ часть теплового потока направл ют на рабочую кромку.

Цикл испытаний повтор ют до по влени  трещин на рабочей кромке и по количеству теплосиен до их по влени  суд т о сопротивл емости материала термоусталости.

Характерной особенностью предлагаемой формы образца  вл етс  то, что она позвол ет моделировать значительные раст гивающие напр жени  на рабо- чей кромке именно во врем  нагрева.

В предлагаемой форме образца дл  испытаний на. термоусталость радиальный тепловой поток распростран етс  в ту и другую стороны в каждый момент времени через сечени  посто нной площади. Если рассматривать эти сечени  как цилиндрические поверхности высотой Ъ и длиной 1, где b равно K/R, а 1 равно 27R, где R - текущий радиус, т.е. координата определени  теплового состо ни  образца в данный момент времени, то площадь S цилиндрической поверхности можно определить как

S 1Ъ K/R const,

т.е. при увеличении или уменьшении текущего радиуса R площадь сечени   вл етс  дл  данного образца посто н- ной и тепловой поток, проход  через равные по площади сечени , создает такое же распределение температур, какое имело бы место в стержне посто нного сечени .

Таким образом, дл  расчета теплового состо ни  в образце предлагаемой формы можно использовать такие же точные аналитические расчеты, как дл  стержн  посто нной площади сече- ни . Аналогично посто нство площади сечений образца предлагаемой формы обеспечивает простые соотношени  между радиальными и тангенциальными напр жени ми G и С5Г

С . 5Ё& °тв dR

0 5

о

Q 5

5

что позвол ет точными аналитическими методами рассчитывать напр женные состо ни  материала.

Форма образца с одной или двум  гиперболоидными торцовыми поверхност ми и наружной клиновидной рабочей кромкой позвол ет моделировать с достаточной точностью в широких пределах изменени  параметры теплового и напр женного состо ни  материала в лабораторных услови х при небольших материальных затратах.

Форма образца благодар  значительно большей внутренней поверхности, чем кромка, позвол ет создавать при нагреве значительные раст гивающие напр жени  на рабочей кромке, близкие к эксплуатационным.при небольших ин- тенсивност х теплообмена, что легко осуществить в лабораторных услови х.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Образец дл  испытани  материалов на термоусталость, выполненный в виде кольца с торцовыми поверхност ми и скругленной рабочей кромкой, размещенной на его наружной поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем создани  посто нной площади сечений в плоскост х, перпендикул рных торцовым поверхност м, по крайней мере одна из торцовых поверхностей выполнена в форме гиперболоида, образующа  которого описываетс  уравнением:

   bR К

   i

   где b и R - соответственно текуща 

   толщина и текущий-радиус

   образца; К - посто нный коэффициент,

   определ ющий габариты

   образца.

   r

   фиг. 1