SU1747996A1 - Method of creep strength testing of materials - Google Patents

Method of creep strength testing of materials Download PDF

Info

Publication number
SU1747996A1
SU1747996A1 SU904789948A SU4789948A SU1747996A1 SU 1747996 A1 SU1747996 A1 SU 1747996A1 SU 904789948 A SU904789948 A SU 904789948A SU 4789948 A SU4789948 A SU 4789948A SU 1747996 A1 SU1747996 A1 SU 1747996A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
creep
sample
time
temperature
deformation
Prior art date
Application number
SU904789948A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Алексеевич Торопов
Анатолий Иванович Пуресев
Виктория Анатольевна Лепихова
Виктор Павлович Лебедев
Юрий Михайлович Украинский
Original Assignee
Новочеркасский политехнический институт им.С.Орджоникидзе
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 Новочеркасский политехнический институт им.С.Орджоникидзе filed Critical Новочеркасский политехнический институт им.С.Орджоникидзе
Priority to SU904789948A priority Critical patent/SU1747996A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1747996A1 publication Critical patent/SU1747996A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Использование1 прогнозирование долговечности коллекторов т говых двигате лей. Сущность изобретени , два одинаковых образца испытывают при одинаковых нагрузках и разных температурах Измер ют деформации ползучести во времени. Определ ют параметр, характеризующий скорость протекани  ползучести от температуры при каждом замере деформаций. Ог- счет времени замеров начинают с момента достижени  стационарного температурного режима образца при испытании при повышенной температуре Испытани  заканчивают при достижении равенства значений параметра В между замерами деформацийUses1 prediction of the durability of collectors of traction engines. Inventive, two identical specimens are tested under identical loads and different temperatures. The creep deformations over time are measured. The parameter characterizing the creep flow rate on temperature with each strain measurement is determined. The countdown of the measurement time is started from the moment the steady state temperature of the sample is reached when tested at elevated temperature. The tests are completed when the parameter B is equal between the strain measurements.

Description

Изобретение относитс  к способам исследовани  прочностных свойств материалов , а именно к способам исследовани  ползучести твердых материалов, и может быть использовано при изготовлении коллекторов т говых двигателей электровозов дл  прогнозировани  их долговечности, а также дл  оценки степени завершенности технологических формовок коллекторов в процессе их изготовлени .The invention relates to methods for studying the strength properties of materials, and specifically to methods for studying the creep of solid materials, and can be used in the manufacture of collectors for electric locomotive traction engines to predict their durability as well as to assess the degree of completeness of technological formations of collectors in the process of their manufacture.

Известен способ исследовани  ползучести материалов, заключающийс  в приложении к испытуемому образцу посто нной раст гивающей нагрузки в течение длительного времени в услови х посто нной температуры и влажности с регистрации деформации образца в заданные моменты времени.A known method for studying the creep of materials consists in applying to the sample under test a constant tensile load for a long time under conditions of a constant temperature and humidity from detecting the deformation of the sample at specified points in time.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что определение попзучести регламентировано только дл  раст жени  и не позвол ет оценивать ускорени  процесса ползучести от приращени  температуры Т°The disadvantage of this method is that the determination of the survivability is regulated only for stretching and does not allow to estimate the acceleration of the creep process due to the temperature increment T °

Известен способ исследовани  усадки материалов при различных температурах заключающийс  в том, что образец комплектуют из листов испытуемого материала и шлифованных металлических прокладок, прикладывают к образцу посто нную нагрузку и температуру, регистриру  деформацию образца.A known method for studying the shrinkage of materials at different temperatures consists in the fact that the sample is made up of sheets of the test material and ground metal gaskets, and a constant load and temperature are applied to the sample, registering the deformation of the sample.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что в нем регламентируетс  только способ определени  усадки текучести YI при нормальных температурах и YZ при повышенных температурах Этим способом не предусмотрено определение составл ющейThe disadvantage of this method is that it regulates only the method for determining the yield shrinkage of YI at normal temperatures and YZ at elevated temperatures. This method does not provide for the determination of the component

||

4four

ОABOUT

ОABOUT

усадки ползучести материала и ее ускорени  от приращени  температуры.shrinkage of the creep of the material and its acceleration from temperature increments.

Известен способ исследовани  ползучести материалов, заключающийс  в том, что образцы материала выдерживают при посто нной нагрузке и температуре в течение заданного времени, затем мен ют нагрузку и температуру материала регистрируют деформацию и и скорость деформации ползучести и по результатам испытани  двух образцов в разных режимах суд т о ползучести материалаA known method for investigating the creep of materials is that the material samples are kept at a constant load and temperature for a predetermined time, then the load and the temperature of the material are changed to record the deformation and the creep deformation rate and the results of testing two samples about material creep

Недостатком этого способа  вл ютс  большие неучтенные затраты времени дл  предварительной постановки и обработки серий опытов по определению физических посто нных п и Q испытуемого материэла, а также снижение точности за счет того, что моменты стабилизации ползучести дл  р да материалов(например, коллекторных) нахо- д тс  экспериментально с большими погрешност ми из-за случайной дисперсии опытов и асимптотической пологости кривых ползучести и релаксацииThe disadvantage of this method is the large unaccounted time spent for pre-setting and processing a series of experiments to determine the physical constants n and Q of the test material, as well as a decrease in accuracy due to the fact that the moments of stabilization of creep for a number of materials ds experimentally with large errors due to the random dispersion of the experiments and the asymptotic sloping creep and relaxation curves

Наиболее близким к изобретению по те, г.ической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ исследовани  ползучести материалов, включающий выбор вида аппроксимирующей зависимости ползучести материала ео времени выполнение серий изотермических опытов при различных температурах, определение искомого параметра ускорени  протекающих процессов ползучести во времени по сдвигу экспериментальных кривых ползучести.The closest to the invention according to its genomic essence and the achieved result is the method of studying the creep of materials, including the choice of the type of approximating dependence of the creep of the material. creep curves.

Недостатки этого способа-большие затраты времени,так как условие его справедливости и точности должно тщательно провер тьс  на пр мых опытах с достаточно большим диапазоном изменени  истинного времени. При применении способа могут возникать не однозначные результаты ввиду того, что не регламентируютс  процессы разогрева испытуемого материала и установки , а также режимы нагружени  и св зь начал отсчета времени в опытахThe disadvantages of this method are time consuming, since the condition of its fairness and accuracy must be carefully checked in direct experiments with a sufficiently large range of changes in the true time. When applying the method, there can be not unambiguous results due to the fact that the processes of heating the test material and the installation, as well as the loading and commencement modes of timing in experiments are not regulated.

Цель изобретени  - сокращение времени эксперимента дл  определени  параметра ползучести при одновременном повышении воспроизводимости и точности результатов.The purpose of the invention is to reduce the experiment time to determine the creep parameter while increasing the reproducibility and accuracy of the results.

Указанна  цель достигаетс  тем, что испытывают два образца. Первый образец, имеющий вместе с испытательной установ- кой температуру Тх°, нагружают до полной нагрузки F и, поддержива  ее на посто нном уровне, регистрируют деформацию Yx (г) образца через заданные промежутки времени Второй образец помещают в предварительно разогретую до заданной температуры Тг° установку, нагружают полной сжимающей нагрузкой F и регистрируют врем  начала процесса разогрева образца Поддержива  нагрузку на посто нном уровне , регистрируют продолжительность разогрева Дтрг до достижени  образцом и установкой стационарного температурного режима, при котором образец имеет ту же посто нную температуру Тг° От этой точки отсчета времени,  вл ющейс  началом глобальной расчетной оси времени, и дапее через заданные промежутки времени реги стрируютс  деформации усадки по/геучести образиа Yr (т) На найденную продолжи тельность разогрева Дгрг второго образца сдвигают начало отсчета времени процесса ползучести первого образца, совместив гем самым начало отсчетов времени в обоих опытах с об1цей глобальной расчетной осью времениThis goal is achieved by testing two samples. The first sample, which, together with the test setup, has the temperature Tx °, is loaded to the full load F and, maintaining it at a constant level, the deformation Yx (g) of the sample is recorded at specified intervals The second sample is placed in the preheated to the specified temperature Tg ° the installation is loaded with a full compressive load F and the time of the start of the sample heating process is recorded. While maintaining the load at a constant level, the duration of the heating ∆tr is recorded until the sample reaches and sets the stationary At this time point, which is the beginning of the global calculated time axis, and deeper, at specified intervals, shrinkage deformations of georosity of Yr (t) are found. The heating efficiency Dgr of the second sample shifts the beginning of the time reference of the creep process of the first sample, combining the heme with the very beginning of time counts in both experiments with the global calculated time axis

По зарегистрированным деформаци м в глобальной расчетной оси времени определ ют дл  каждого образца в отдельности угловые коэффициенты Кх и Кг и свободные члены ах и аг экспериментальных регрессийFor the detected deformations in the global computational time axis, for each sample, the angular coefficients Kx and Kg and the free terms ax and ar of experimental regressions are determined.

Yx (г) ах -f Кх In т Yr (г)-- аг + Кг In тYx (g) ah -f Kx In t Yr (g) - ar + Cg In t

По мере накоплени  в опытах новых экспериментальных значений усадок Yxft) и Yr (т) дл  намеченных моментов времени г при обработке их на ПЭВМ получают все новые значени  ах, Кх и аг, Кг Опыты заканчивают , когда искомый показатель В термовременного масштаба,вход щий в соотношение св зи времен гх и тгAs new experimental values of shrinkage (Yxft) and Yr (t) accumulate in the scheduled time points when processing them on a PC, all new values of ax, Kx and ay, Kg are obtained. Experiments end when the desired indicator B of time and time scale, relationship relation times gx and mr

/1/one

(at

/ 1 Т°/ 1 T °

I X I x

Тг°Tg °

))))

и вычисл емый в каждом i-м шаге эксперимента по формулеand calculated in each i-th experiment step using the formula

(Yr(r2)-Yr(n))(-)(Yr (r2) -Yr (n)) (-)

mi /х г . mi / x g.

( ) ( Ух (г))(In г2 -TrlrTJ ;() (Uh (g)) (In r2 -TrlrTJ;

будет отличатьс  от соседних шагов не более заданной допустимой относительной величины Ј,  вл ющейс  оценкой степени завершенности сход щегос  эмпирического и математического процессов определени  искомого показател  Вwill differ from neighboring steps no more than a predetermined permissible relative value Ј, which is an assessment of the degree of completeness of the convergent empirical and mathematical processes for determining the desired indicator B

(((тг)(((tg)

вat

(W)M(W) M

вat

где Y (n), Y (r) - усадки ползучести, вычисленные дл  моментов времени п и гг;where Y (n), Y (r) are the creep shrinkage calculated for time points n and yy;

- , - - обратные абсолютные темпе- т° т2-, - - inverse absolute temperature ° t2

I х I гI x I g

ратуры опытов по шкале Кельвина;battles of experiments on the Kelvin scale;

ах, аг - свободные члены регрессий; Гт , Т2 любые фиксированные точки времени на одной из линий регрессий.ah, ag - free members of regressions; Rm, t2 any fixed time points on one of the regression lines.

Существенными -отличительными признаками предлагаемого способа  вл ютс  приведение начала отсчета времени т в обоих случа х к общей глобальной оси отсчета времени, начало которой совпадает с точкой наступлени  стационарного температурного режима в опыте с повышенной температурой; определение времени окончани  эксперимента по максимально допустимому относительному отклонению Јдруг от друга последовательно найденных эмпирически показателей термовременного масштаба В|.The essential distinctive features of the proposed method are to bring the origin of time t in both cases to a common global time axis, the beginning of which coincides with the point of onset of the stationary temperature regime in the experiment with elevated temperature; determining the end time of the experiment according to the maximum allowable relative deviation of each other from one another successively found empirically indicators of the time-time scale B |.

Выполнение первого признака обеспечивает устранение вли ни  усадки текучести материала на величину деформации, так как за врем , необходимое дл  установлени  стационарного температурного режима , усадка текучести заканчиваетс . Выполнение первого признака обеспечивает также и устранение температурной погрешности , так как образец и установка уже наход тс  в стационарном температурном режиме,The execution of the first feature ensures the elimination of the effect of shrinkage of the material's fluidity on the amount of deformation, since during the time required to establish a stationary temperature regime, the yield shrinkage ends. The execution of the first feature also provides for the elimination of the temperature error, since the sample and the installation are already in a stationary temperature mode,

Выполнение второго признака устран ет значительную часть погрешности от дисперсии эксперимента и обеспечивает минимальные затраты времени эксперимента , так как отвечает теоретически точному условию об асимптотическом поведении случайной величины (B)i; обеспечивает повышение точности результатов, так как искомый параметр ползучести В находитс  из теоретически точного дифференциального уравнени  кинетики накоплени  дислокационных дефектов в материале при его формовке и отвечает естественному физическому смыслу показател  В.The fulfillment of the second feature eliminates a significant part of the error from the variance of the experiment and ensures the minimum expenditure of the experiment time, since it meets the theoretically exact condition about the asymptotic behavior of the random variable (B) i; provides an increase in the accuracy of the results, since the desired creep parameter B is found from the theoretically exact differential equation of the kinetics of accumulation of dislocation defects in the material during its formation and corresponds to the natural physical meaning of the indicator B.

Способ осуществл етс  следующим об- разбм.The method is carried out as follows.

Испытывают два одинаковых образца из исследуемого материала. Если материал листовой, например, коллекторный изол ционный материал дл  межлгмельной изол ции , то комплектуют образец-пакет из дес ти листов изол ции со стальными шлифованными прокладками МРЖДУ ними. Первый скомплектованный образец помещаютTest two identical samples from the test material. If the material is a sheet, for example, a collector insulating material for interglass insulation, then a sample packet of ten insulation sheets with steel polished gaskets are assembled. The first completed sample is placed

в рабочее пространство винтовой испытательной машины и прикладывают к нему расчетную сжимающую нагрузку F, включают стабилизатор нагрузки и регигл ратор де- 5 формации образца в функции от рр.емени Второй образец, скомплектованный точно так же как и первый, помещают в рабочее пространство испытательной машины снабженной термостатом-нагревателем, мInto the working space of the screw testing machine and apply to it the calculated compressive load F, include a load stabilizer and a sample deformation regimator of the sample as a function of the ppm. The second sample, assembled in exactly the same way as the first, is placed in the working space of the testing machine equipped with thermostat heater, m

10 разогревают до требуемой температуры Тг°. Прикладывают к образцу такую же сжммзю- щую нагрузку, как и дл  первого образца включают стабилизатор нагрузки, стабилизатор температуры и регистратор деформа15 ции образца в функции от времени. Когде образец и установка прогреютс  до стационарного температурного режима с ной температурой Тг°, на диаграмме регистратора делаетс  пометка времени ра10 are heated to the required temperature Tg °. The same compressive load applied to the sample as for the first sample includes a load stabilizer, a temperature stabilizer, and a sample deformation recorder as a function of time. When the sample and the installation are heated to a stationary temperature regime with the Noah temperature Tg °, a time mark is made in the recorder diagram

0 зогрвеа Лгрг. На эту величину при обработке результатов опытов сдвигаютс  отметки „.времени регистратора деформации первого образца. Накопл емые деформации ползучести0 zogrvea Lrg. When processing the results of the experiments, the marks “.” Of the time of the deformation recorder of the first sample are shifted. Accumulated Creep Strains

5 Yr (г) и Yx (г) обрабатывают на ПЭВМ или программированном калькул торе методом наименьших квадратов по стандартной программе дл  полулогарифмической регрессии и получают два уравнени  регрессии5 Yr (g) and Yx (g) are processed on a PC or a programmed calculator using the least squares method according to a standard program for semi-log regression and get two regression equations

0 дл  первого и второго образцов:0 for the first and second samples:

Yx (т) ах + Кх In r, Yr (r) ar f Kr In r.Yx (t) ax + Kx In r, Yr (r) ar f Kr In r.

По мере накоплени  в опытах новой ин- 5 формации о процессах ползучести повтор ют ее обработку дл  расширенной выборки, получа  все новые аг, Кг, ах, Кх и В. Опыты заканчивают, когда сход ща с  последовательность найденных В, завершитс  с при- 0 емлемой дл  экспериментатора относительной точностью Ј %.As the creeping process accumulates in experiments, it is processed for an extended sample, obtaining all new ag, Kr, ax, Kx, and B. Experiments end when the sequence of B found converges to zero. relative accuracy of эксперимент% for the experimenter.

Пример. Испытываютс  два образца из коллекторного электроизол ционного материала КИФЭ-А. Каждый образец со- 5 ставлен из 10 листов КИФЭ-А толщиной приблизительно 1,5 мм и 11 стальных шлифованных прокладок с параметром шероховатости Ra 1,25 и твердости НРС 50-55.Example. Two samples of KIPE-A collector electrically insulating material are tested. Each sample is made up of 10 KIPE-A sheets approximately 1.5 mm thick and 11 polished steel gaskets with roughness parameter Ra 1.25 and hardness LDC 50-55.

0 Первый образец испытываетс  при Т 25°С(298°К). Второй образец испытываетс  при 165°С (438°К). Рабоча  сжимающа  нагрузка дл  обоих образцов равна 10000 кГс (7сж 60МПа). 50 The first sample is tested at T 25 ° C (298 ° K). The second sample is tested at 165 ° C (438 ° K). The working compressive load for both specimens is 10,000 kG (7cf 60MPa). five

Эксперимент закончен при г 108 ч; Кг 4,33 Кх 2,46 аг 4,249 мм; ах 1,18 мм.The experiment was completed at r 108 h; Kg 4.33 kx 2.46 ar 4.249 mm; ah 1.18 mm.

НаходимFind

(YrCt2)-Yr(ri)(- ( В )з1 уг (г Х-(Т)) ( ,п Г2Х- ,ПГГ1 ) (YrCt2) -Yr (ri) (- (B) s1 u (g X- (T)) (, n G2H-, PGG1)

(1,9944-10-2)(-) 1 (3,945 ) (1л 100-In 1 ) 8492° К(1,9944-10-2) (-) 1 (3,945) (1l 100-In 1) 8492 ° K

1 31.1 31.

Отклонени  (В)з1 от 29 шага эксперимента А % 2,45%, Отклонени  В от точного значени  А% 1,18% (в опыте с v 1000ч).Deviations (B) s1 from experiment step 29% 2.45%, Deviations B from the exact value A% 1.18% (in the experiment with v = 1000 h).

Следовательно, усадочные процессы ползучести при 1° 165°С (438°К) развиваютс  быстрее, чем при Т° 25°С (298°К), вTherefore, shrinkage creep processes at 1 ° 165 ° C (438 ° K) develop faster than at T ° 25 ° C (298 ° K), in

|0 9032 раза.| 0 9032 times.

1х рК -Ь рв 9гао7 670 31x рК -Ь рв 9гао7 670 3

9032 раза, 9032 times

или усадка ползучести при Т° 165°С, достигнута  за 108 ч, в опыте при Т° 25°С осуществитс  за врем or shrinkage of creep at T ° 165 ° C, achieved in 108 hours, in the experiment at T ° 25 ° C takes place over time

....

111лет 111 years

Claims (1)

Формула изобретени  Способ испытани  материалов на ползучесть , по которому два образца испытывают при одинаковых нагрузках и разныхThe Invention Method A method for testing creep materials, in which two samples are tested under the same loads and different температурах и измер ют деформации ползучести во времени, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности испытани , от счет вре- мени замера деформаций дл  обоихtemperatures and measure creep deformations in time, characterized in that, in order to increase productivity and accuracy of testing, from deformation measurement time for both образцов начинают с момента достижени  стационарного температурного режима в объеме образца при испытании при повышении температуре, определ ют параметр В, характеризующий скорость протекани Samples start from the moment the steady state temperature is reached in the sample volume when tested with increasing temperature, the parameter B, characterizing the flow rate ползучести от температуры при каждом замере деформации, а испытани  заканчивают при достижении равенства значений параметра В между последовательными замерами деформации.creep versus temperature with each measurement of deformation, and testing is completed when the B parameter values are equal between successive measurements of deformation.
SU904789948A 1990-02-07 1990-02-07 Method of creep strength testing of materials SU1747996A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904789948A SU1747996A1 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Method of creep strength testing of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904789948A SU1747996A1 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Method of creep strength testing of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1747996A1 true SU1747996A1 (en) 1992-07-15

Family

ID=21495438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904789948A SU1747996A1 (en) 1990-02-07 1990-02-07 Method of creep strength testing of materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1747996A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 18197-82 ГОСТ 25045-81 Авторское свидетельство СССР № 1128141, кл, G 01 N 3/00, 1986, Ильюшин А.А. и др Основы математической теории термов зкоупругости, М.: Наука, 1970, с.53. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9222865B2 (en) Fatigue assessment
CN108918025B (en) Static calibration method for mining fiber Bragg grating force-measuring anchor rod
CN116678489B (en) Quality control method, system, equipment and medium for force sensor
SU1747996A1 (en) Method of creep strength testing of materials
US4033181A (en) Method for destructionless proofing of viscoelastic products
KR20160135340A (en) Method for aligning a straightening roller of a straightening roller system
CN115683409A (en) Ultrasonic measurement method and system for residual clamping force of bolt plastic area
US3893331A (en) Method and apparatus for determining sidewall temperature in running tires
SU1666949A1 (en) Method for checking meat freshness
SU977991A1 (en) Concrete long-term strength determination method
Loo Propagation of microcracks in concrete under uniaxial compression
RU2786093C1 (en) Method for investigation of samples of high-strength steels for stresh corrosion cracking
Wilson et al. Proving rings for calibrating testing machines
Kaloush et al. Specimen instrumentation techniques for permanent deformation testing of asphalt mixtures
SU1320735A1 (en) Method of nondestructive check of kinetic parameters of fatigue cracks in articles
SU1719991A1 (en) Method of quality control of nitro-compounds and related products
CN117929171B (en) Asphalt mixture performance evaluation method based on immersed hamburger rut data
RU2799466C2 (en) Method and device for aligning wire or tape
SU1226164A1 (en) Method of determining toughness of structural materials
SU901888A1 (en) Method of thin-walled tubular specimen creep-testing
SU1619120A1 (en) Method of determining endurance limit of material
JPS63131049A (en) Method and apparatus for measuring online hardness of metal
Oldyrev et al. A more precise definition of the method of determining the fatigue life of polymer materials from the reheat temperature
SU84508A1 (en) Method for laboratory determination of specific adhesion of rods to concrete
SU1425327A1 (en) Method of determining strain in rock mass