Способ неразрушающего определения усталостного повреждения материалов — SU 1295283 (original) (raw)

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 01 Б 3/32 ВЕННЫЙ НОМИ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССРТНРЬТИИ ГОСУД АРСПО ДЕЛ раеИ ВУ ДЕТЕЛ К АВТОРСКОМ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССРИф 879383, кл. С 01 Б 3/32, 1979.(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАНМ 11 ЕГО ОПРЕДЕЛ.НИЯ УСТАЛОСТНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки усталостного повреждения материала образца или элемента конструкции без их разрушения,Цель изобретения - упрощение определения усталостного повреждения материала за счет упрощения регистрациифизического параметра, характеризующего это повреждение. Процесс циклического нагружения периодически прерывают. В перерывах вдавливают в материал заданным усилием индентор дообразования отпечатка и развивающейся из него трещины. При вдавливаниииндентора измеряют параметры акустической эмиссии. При внедренном инденторе по параметрам акустической эмиссии определяют размер трещины и егопринимают в качестве физического параметра, характеризующего усталостное повреждение материала. По изменению этого параметра судят об усталостном повреждении материала в процессе циклического нагружения. Послеизмерения размера, трещины отводят ин- адентор и устраняют отпечатан мпифоаанием поверхности образца или элементаконструкции. При определении усталостного поареидения полимерного матери- Сала полость отпечатка заполняют связующим составом. 3 з.п.ф-лы.Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов иможет быть использовано для неразрушающего определения усталостного повреждения материалов. 5Цель изобретения - упрощение определения усталостного повреждения материала за счет упрощения регистрациифизического параметра, характеризующего это повреждение.1 ОСпособ осуществляется следующимобразом.Материал образца или элемента конструкции циклически нагружают, Циклическое нагружение периодически прерывают и в перерывах вдавливают в материал индентор. Вдавливание осуществляют заданным усилием, т.е. усилиевдавливания одинаково для следующихдруг за другом перерывов в нагружении. Вдавливание индентора осуществляют до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной.Размер трещины может определятьсяпутем регистрации параметров акусти 25ческой эмиссии в процессе внедренияиндентора, поскольку после ввода индентора размеры трещины изменяютсяна 20-307 вследствие действия остаточных напряжений в материале.Размер трещины принимают в качестве физического параметра, характеризующего усталостное повреждение материала, По изменению этого параметра судят об усталостном повреждении 35материала в процессе циклического нагружения. Выбор в качестве указанногопараметра размера трещины упрощаетрегистрацию физического параметра припроведении неразрушающего контроля 40 усталости.После измерения размера трещиныотводят индентор и устраняют отпечаток шлифованием поверхности образцаили элемента конструкции.45При определении усталостного повреждения полимерного материала послеизмерения размера трещины отводят индентор и заполняют полость отпечатка связующим составом полимера.50 Устранение отпечатка позволяет устранить концентрацию напряжений в зоне отпечатка, которая может повлиять на работоспособность материала,П р и м е р. Испытания проводят на образцах из стали ВНС, вырезанных из баков самолетов, имеющих различные усталостные повреждения, которые соответствуют следующим значениям времени эксплуатации: 0; 500 и 100 ч. В качестве индентора используют алмазный индентор Виккерса. Значения нагрузки задают 500; 1000 и 1500 Н. При нагрузке 500 Н размеры трещины имеют большой разброс, а отпечатки после нагрузки 1500 Н трудно сошлифовывать, Поэтому для стали ВНСнаиболее, предпочтительна нагрузка 1000 Н. Энергия акустической эмиссии, по которой определяется размер трещины, составляет для эксплуатации при О, 100 и 1500 ч, соответственно 1,8 10 2,36 10 и 3,21 ф 10 Вт. По размерам трещины при известных значениях нагрузки на индентор, модуля упругости и твердости материала определяют значения коэффициента интенсивности напряжений Кс, которые составляют соответственно 119,3; 90,2 и 65 МН/м По результатам испытаний путем сравнения длины трещины с предельной длиной или равнозначного сравнения коэффициента К с его предельным значением оценивают усталостное повреждение и остаточный ресурс материала элемента конструкции.Формула изобретения1, Способ неразрушающего определения усталостного повреждения материалов, по которому материал образца или элемента конструкции циклически нагружают, периодически регистрируют физический параметр, характеризующий ус- - талостное повреждение материала, и по изменению этого параметра судят об усталостном повреждении материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения определения усталостного повреждения материала, циклическое нагружение периодически прерывают и в перерывах вдавливают в материал заданным усилием индентор до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной, измеряют размер трещины и принимают его в качестве физического параметра, характеризующего усталостное повреждение материала.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что при внедрении индентора регистрируют параметры акустической эмиссии и по ним определяют размеры трещины.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что после измерения размера трещины отводят индентар и295283 Составитель М.КузьминРедактор Е.Папп Техред И,Ходанич Корректор М, Пожо Заказ 611/50 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 устраняют отпечаток шлифованием поверхности образца или элемента конструкции.4. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при определении усталостного повреждения полимерного материала после измерения размера тре.щины отводят индентор и заполняют полость отпечатка связующим соста вом.

Смотреть

Заявка

3896319, 11.05.1985

ХАРЬКОВСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ АВИАЦИОННОЕ ИНЖЕНЕРНОЕ КРАСНОЗНАМЕННОЕ УЧИЛИЩЕ

ПЯТЫХИН ЛЕОНИД ИЛЛАРИОНОВИЧ, ПАПИРОВ ИГОРЬ ИСАКОВИЧ, ВАЛЬКО АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 3/32

Метки: неразрушающего, повреждения, усталостного

Опубликовано: 07.03.1987

Код ссылки

Способ неразрушающего определения усталостного повреждения материалов