способ испытаний материалов на трещиностойкость при циклическом кручении
Классы МПК: | G01N3/32 путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий |
Автор(ы): | Покровский Владимир Викторович, Каплуненко Владимир Георгиевич, Бабич Надежда Константиновна |
Патентообладатель(и): | Покровский Владимир Викторович, Каплуненко Владимир Георгиевич, Бабич Надежда Константиновна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-04-08 публикация патента:
30.03.1994 |
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на трещиностойкость с определением коэффициента интенсивности по моде Ш при циклическом кручении. Способ включает операции приложения к образцу крутящего момента и регистрацию поврежденности материала, по которой определяют крутящий момент и коэффициент интенсивности напряжений KIII. Новым в способе является то, что нагружение образца осуществляют при постоянном угле закручивания закрепленного в активном захвате конца образца и определяют параметр его сопротивления воздействию нагрузки путем измерения в период нагружения углов перемещений закрепленного в пассивном захвате конца образца, а о поврежденности судят по указанному параметру, определенному из приведенного соотношения. 2ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ КРУЧЕНИИ , заключающийся в том, что концы обpазца матеpиала закpепляют соответственно на активном и пассивном захватах, чеpез активный захват нагpужают его кpутящей нагpузкой и опpеделяют повpежденность и коэффициент интенсивности напpяжений, по котоpым судят о тpещиностойкости матеpиала, отличающийся тем, что, с целью pасшиpения номенклатуpы используемых обpазцов путем обеспечения испытаний обpазцов с pазличными фоpмами pабочих сечений, нагpужение обpазца осуществляют пpи постоянном угле закpучивания закpепленного в активном захвате конца обpазца и опpеделяют паpаметp его сопpотивления воздействию нагpузки путем измеpения в пеpиод нагpужения углов пеpемещения закpепленного в пассивном захвате конца обpазца, а о повpежденности судят по указанному паpаметpу, опpеделенному из следующего соотношения:
где

ni - показатель угла перемещения закрепленного в пассивном захвате конца образца в i-й момент времени нагружения;
n0 - показатель угла перемещения закрепленного в пассивном захвате конца образца в начале нагружения.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания материалов на трещиностойкость с определением коэффициента интенсивности по моде III при циклическом кручении. Известен способ определения параметров трещиностойкости, включающий операции циклического нагружения образца материала с выращенной усталостной трещиной, вызывающего скачки трещины, и регистрируют параметры, при которых происходит скачок и рассчитывают вязкость разрушения при циклическом нагружении [1] . К недостаткам этого способа следует относить необходимость выполнения инициирующего надреза, выращивание из надреза исходной трещины, что позволяет оценивать трещиностойкость материалов при развитии одной строго направленной трещины, поэтому он имеет ограниченные функциональные возможности. Известен способ определения усталостного повреждения материала, заключающийся в том, что образец подвергают знакопеременному циклическому нагружению при заданной амплитуде нагрузки, измеряют в процессе нагружения деформацию образца в соседних полуциклах и по отношению деформаций судят об усталостном повреждении [2] . К недостаткам данного способа следует относить сложность определения деформаций в соседних полуциклах, невозможность применения в случае нагружения образца с постоянной деформацией и использование сложной специальной аппаратуры. В качестве прототипа выбран способ испытаний материалов на трещиностойкость при циклическом кручении, заключающийся в том, что концы образца материала закрепляют соответственно на активном и пассивном захватах, через активный захват нагружают его крутящей нагрузкой и определяют поврежденность и коэффициент интенсивности напряжений, по которым судят о трещиностойкости материала [3] . К недостаткам этого способа относятся использование в качестве объекта испытаний цилиндрических образцов с кольцевым надрезом, что исключает возможность исследования развития трещин в других направлениях; применение специального оборудования для регистрации смещения берегов надреза, невозможность применения образцов, имеющих другую форму поперечного сечения. Целью изобретения является расширение номенклатуры используемых образцов путем обеспечения испытаний образцов с различными формами рабочих сечений. Это достигается тем, что в известном способе испытаний материалов на трещиностойкость при циклическом кручении, заключается в том, что концы образца материала закрепляют соответственно на активном и пассивном захватах, через активный захват нагружают его крутящей нагрузкой и определяют поврежденность и коэффициент интенсивности напряжений, по которым судят о трещиностойкости материала, согласно изобретению нагружение образца осуществляют при постоянном угле закручивания закрепленного активном захвате конца образца и определяют параметр его сопротивления воздействию нагрузки путем измерения в период нагружения углов перемещения закрепленного в пассивном захвате конца образца, а о поврежденности судят по указанному параметру, определенному из следующего соотношения:

ni - показатель угла перемещения закрепленного в пассивном захвате конца образца в i-й момент времени нагружения;
nо - показатель угла перемещения закрепленного в пассивном захвате конца образца в начале нагружения. При размещении динамометра на пассивном захвате образца изменение сигнала с динамометра пропорционально изменению поврежденности, т. е. чем ниже величина






Класс G01N3/32 путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий