SU896501A1

SU896501A1 - Способ определени усталостного повреждени конструкции в процессе эксплуатации

Info

Publication number: SU896501A1
Application number: SU802929956A
Authority: SU
Inventors: Евгений Кузьмич Почтенный; Владимир Антонович Гурский
Original assignee: Институт Проблем Надежности И Долговечности Машин Ан Белсср
Priority date: 1980-05-26
Filing date: 1980-05-26
Publication date: 1982-01-07

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАЛОСТНОГО ПОВгеЖДЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ В ПТОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Изобретение относитс к испытани м материалов и элементов конструкций, а именно к способам определени усталостного повреждени конструкции в процессе эксплуатации.

Известен способ определени усталостного повреждени конструкций, подверженных повторно-переменному нагружению, в котором к конструкции прикрепл ют датчик напр женш и испытывают в лабораторных услови х при нагрузках, моделирующих эксплуатационные напр жени . Затем аналогичные сигналы с датчика регистрируют при эксплуатационном испытании и определ ют переходный коэффициент дл расчета сроков осмотров и ремонтов 1.

Недостатком этого способа вл етс низка точность определени усталостного повреждени в св зи со сложностью учета нагружени одиотипных конструкций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ определени усталостного повреждени конструкшт в процессе эксплуатации , заключающийс в том, что измер ют

напр жение в зоне наименьшей усталостной прочности конструкции и по результатам измерени суд т о степени эталонного нагружени .

Перед началом нагруж«1и к конструкции прикрепл ют чувствительный элемент, имеющий усталостную прочиость на пор док ниже, чем прочность исследуемой ксиструкции. При эксплуатации в процессе нагружени фиксируют момент разрушени чувствительного элемента и

10 замен ют его новым. Затем вновь фиксируют момент разрзоиеци элемента и т. д. В каждый момент эксплз тации конструкции известно число разрушившихс к этому моменту чувствительных элементов.

15

На основании результатов стендовых или эксплуагащюнных испытаний устанавливают Зависимость числа разрушивщихс чувствительных элементов от числа циклов нагружени вплоть до разрушени конструкции. Эта зависи20 мость вл етс эталоном дл сравнени .

Сроки профилактических осмотров и ремонтов определ ют в результате сравнени числа разрушившихс элементов,работав1цих при экс38 плуатации конструкции, со значением, определ емым по эталонной зависимости дл момента разрушени конструкции. В качестве чувствительного элемента используют , например, полоски из металлической фольги, имеющей коэффициент линейного расширени одинаковый с материалом конструк ции. Известный способ позвол ет отказатьс от исчислени сроков осмотров и .ремонтов и учесть услови нагружени однотипных конструкций , работающих в различных ситуаци х f 21 Недостатком известного способа вл етс неучет вли ни случайного разброса нагрузок и свойств конструкционного материала и низка точность определени усталостного повреждени . Цель изобретени - повышение точности определени усталостного повреждени конструк ций в процессе эксплуатации путем учета вли ни случайного разброса нагрузок и свойств конструкционного материала. Указанна цель достигаетс тем, что при проведении эталонного нагружени определ ют траекторию движени усталостной трещины в : зоне наименьшей усталостной прочности, наи . более напр женное сечение в этой зоне, изменение напр жени в этом сечении в зависи- мости от числа циклов нагружени , а при эксплуатации конструкции измер ют изменение напр жени в наиболее напр женном - сечении в заданном интервале долговечносхи и по этому изменению суд т о степени усталостного повреждени . Способ осуществл етс следующим образом Дл установлени зоны наименьшей усталое тной прочности конструкции провод т испытан повторными нагружени ми до разрушени . По результатам испытани устанавливают опасную зону и траекторию движени усталостной трещины. На траектории движени трещины устанавливают датчики деформаций, по сигнала с которых вычисл ют напр жение в рассматриваемом сечении и наход т наиболее напр женное сечение в опасной зоне. Кроме того; в это сечении по результатам эталонных измерений устанавливают зависимость изменени этого напр жени от числа циклов нагружени через выбранный интервал ts.Y} вплоть до разрушени . При эксплуатации конструкции напр жение измер ют только в наиболее напр женном сечении. Дл оценки усталостного повреждени прово т измерени двух значений напр жений G и л значений циклов NI и N2, отличающихс а выбранный при эталонном испытании интерал Л.П . Затем вычисл ют GT - G по эталонной зависимости отыскивают значение числа циклов N3, соответствующих такому изменению напр жени . Остаточна доловечность до разрушени определ етс как азность между предельным числом циклов и значением N3. Предложенный способ позвол ет повысить очность усталостной поврежденности и остаочной долговечности за счет учета вли ни случайного разброса нагрузок и свойств конструкционного материала. Это достигаетс тем, что в качестве параметра при испытании выбрано изменение напр жени за заданный временной интервал нагружени , т. е. скорость , а не само напр жение. Форм ул а изобретени Способ определени усталостного повреждени конструкции в процессе эксплуатации, заключающийс в том, что измер ют напр жение в зоне наименьшей усталостной прочности конструкции и по результатам измерени суд т о степени: усталостного повреждени конструкции , сравнива их с результатами эталонного нагружени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени путем учета вли ни случайного разброса нагрузок и свойств конструкционного материала, при проведении эталонного нагружени определ ют траекторию движеншс усталостной трещины в зоне наименьшей усталостной прочности, наиболее напр женное сечение в этой зоне, изменение напр жени в этом сечении в зависимости от числа циклов нагружени , а при эксплуатации конструкции измер ют изменение напр жени в наиболее напр женном сечении в заданном интервале долговечности и по этому изменению суд т о степени усталостного повреждени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 151852, кл. G 01 N 3/32, 1965. 2. Авторское свидетельство СССР № 456188, кл. G 01 N 3/32, 1976 (прототип).

Claims

Форм ул а изобретения

Способ определения усталостного повреждения конструкции в процессе эксплуатации, заключающийся в том, что измеряют напряжение в зоне наименьшей усталостной прочности конструкции и по результатам измерения судят остепени: усталостного повреждения конструкции, сравнивая их с результатами эталонного нагружения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем учета влияния случайного разброса нагрузок и свойств конструкционного материала, при проведении эталонного нагружения определяют траекторию движения усталостной трещины в зоне наименьшей усталостной прочности, наиболее напряженное сечение в · этой зоне, изменение напряжения в этом сечении в зависимости от числа циклов нагружения, а при эксплуатации конструкции измеряют изменение напряжения в наиболее напряженном сечении в заданном интервале долговечности и по этому изменению судят о степени усталостного повреждения.