SU1553881A1 - Method of determining the time of origin of fatigue crack - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и позвол ет испытывать образцы материалов на усталость с регистрацией возникновени  в них трещин. Цель изобретени  - повышение информативности путем регистрации момента возникновени  усталостной трещины не только на поверхности образца, но и в местах, удаленных от поверхности. На противоположной концентратору напр жений поверхности образца устанавливают чувствительный элемент 4 к деформаци м материала образца. Образец нагружают циклически, а о моменте возникновени  усталостной трещины суд т по точке излома на графике зависимости локальных деформаций материала от числа циклов, которую определ ют по сигналам чувствительного элемента. 3 ил.The invention relates to a testing technique and allows fatigue samples of materials to be tested with the registration of the occurrence of cracks in them. The purpose of the invention is to increase the information content by registering the moment of the occurrence of a fatigue crack not only on the sample surface, but also in places remote from the surface. On the opposite of the stress concentrator, the surface of the sample is placed on the sensitive element 4 to the deformation of the sample material. The sample is loaded cyclically, and the moment of the occurrence of a fatigue crack is judged by the break point on the graph of the dependence of local deformations of the material on the number of cycles, which is determined by the signals of the sensing element. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к способам испытаний образцов материалов на усталость с регистрацией возникновени  в них трещин.The invention relates to a testing technique, in particular, to methods for testing fatigue samples of materials with the registration of the occurrence of cracks in them.

Цель изобретени  - повышение информативности путем регистрации момента возникновени  усталостной трещины не только на поверхности образца, но и в местах, удаленных от поверхности.The purpose of the invention is to increase the information content by registering the moment of the occurrence of a fatigue crack not only on the sample surface, but also in places remote from the surface.

На фиг. 1 изображена схема реализации описываемого способа; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости локальных деформаций от числа циклов нагружени  образца материала.гFIG. 1 shows a diagram of the implementation of the described method; 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a graph of local deformations versus the number of loading cycles of a sample of a material.

На схеме изображены захваты 1 испытательной машины (не показана), образец 2, в котором на боковой поверхности выполнен концентратор напр жений в виде надреза 3, и чувствительный элемент 4, например малобазовый тензорезистор, предназначенный дл  размещени  на противоположной концентратору напр жений поверхности образца 2.The diagram shows the grippers 1 of the testing machine (not shown), sample 2, in which a voltage concentrator in the form of a notch 3 is made on the side surface, and a sensitive element 4, such as a low-base strain gauge, designed to be placed on the opposite surface of the sample 2.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Используют, например, пр молинейный образец 2 с пр моугольным поперечным сечением, в котором на поверхности перпендикул рно его оси делают надрез 3 - концентратор напр жений. На противоположной концентратору напр жений поверхности образца 2 в направлении его оси устанавливают чувствительный к деформаци м материала образца 2 элемент 4. Образец 2 циклически нагружают, например раст жением - сжатием, и определ ют по сигналам чувствительного элемента зависимость изменени  локальных деформаций от числа циклов, а о моменте возникновени  усталостной трещины сушFor example, a rectilinear specimen 2 with a rectangular cross section is used, in which a notch 3 is made on the surface perpendicular to its axis, a stress concentrator. On the opposite of the stress concentrator, the surface of the sample 2 in the direction of its axis is set to the element 4 that is sensitive to deformations of the material of the sample 2. Sample 2 is cyclically loaded, for example, by stretching - compression, and the dependence of the change in local deformations on the number of cycles, and about the moment of occurrence of fatigue crack sushi

елate

&о&about

0000

0000

д т по моменту возникновени  излома этой зависимости в точке А (фиг. 3). Излом в зависимости по вл етс  при возникновении усталостной трещины не только на поверхности образца в зоне концентрации напр жений, но и в местах , удаленных от поверхности.d t according to the moment of the occurrence of the fracture of this dependence at point A (Fig. 3). Fracture depending on the occurrence of a fatigue crack not only on the surface of the sample in the zone of stress concentration, but also in places remote from the surface.

Пример. Проведены испытани  образцов сечением 10x30x180 мм с эл- липтическим надрезом при действии пульсирующей нагрузки: Рмокс 60 кН, Гц, ,1-. Использовали малоба- овый тенэорезистор ФК-ПА-1.Example. Samples with a section of 10x30x180 mm with an elliptical notch under the action of a pulsating load were tested: Rmoks 60 kN, Hz, 1-. A low-backlash FC-PA-1 resistor was used.

Анализ усталостного излома под- |гверждает высокую разрешающую способность способа - длина усталостной трещины составл ла 0,5 мм.Fatigue fracture analysis confirms the high resolution of the method — the length of the fatigue crack was 0.5 mm.

Формул, а изобретени  Formulas and inventions

Способ определени  момента возникновени  усталостной трещины, заключающийс , в том, что на поверхност образца с концентратором напр жений устанавливают чувствительный к его деформаци м элемент, нагружают циклически и по сигналам чувствительного элемента суд т о моменте возникновени  усталостной трещины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности путем регистрации момента возникновени  усталостной трещины не только на поверхности образца, но и в местах, удаленных от поверхностей, чувствительный элемент располагают на противоположной концентратору напр жений поверхности образца, а о моменте возникновени  усталостной трещины суд т по точке излома на график зависимости локальных деформаций материала от числа циклов нагружени  образца, которую определ ют по сигналам чувствительного элемента.The method of determining the moment of occurrence of a fatigue crack, which means that an element sensitive to its deformations is placed on the surface of a sample with a stress concentrator, and the moment of occurrence of a fatigue crack is detected cyclically and according to the signals from the sensitive element, increase informativity by registering the moment of occurrence of a fatigue crack not only on the sample surface, but also in places remote from the surfaces, the sensitive element is located and opposite to the stress concentrator of the sample surface, and the moment of occurrence of the fatigue crack is judged by the break point on the graph of the local deformations of the material versus the number of loading cycles of the sample, which is determined by the signals of the sensing element.

JJ

Фиг. 1FIG. one

4 24 2

ТT

Фиг. 2FIG. 2

tt

ЈJ

%%

ЧэChe

чh

1one

ii

1 §one §

Фиг.зFig.z

ЧислЪ циклов, МциклNumber of cycles, mcicle

Claims (2)

Формул, а изобретения 20Formulas and inventions 20 Способ определения момента возникновения усталостной трещины, за ключающийся. в том, что на поверхности образца с концентратором напряжений устанавливают чувствительный к его деформациям элемент, нагружают циклически и по сигналам чувствительного элемента судят о моменте возникновения усталостной трещины, Отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем регистрации момента возникновения усталостной трещины не только на поверхности образца, но и в местах, удаленных от поверхностей, чувствительней элемент располагают на противоположной концентратору напряжений поверхности образца, а о моменте возникновения усталостной трещины судят по точке излома на графике зависимости локальных деформаций материала от числа циклов Нагружения образца, которую определяют по сигналам чувствительного'элемента.The method for determining the moment of occurrence of a fatigue crack is closed. in that a surface sensitive to its deformations is installed on the surface of the sample with a stress concentrator, it is loaded cyclically and judged by the signals of the sensitive element about the moment of occurrence of a fatigue crack, characterized in that, in order to increase the information content by registering the moment of occurrence of a fatigue crack not only on the surface of the sample, but also in places remote from the surfaces, a more sensitive element is placed on the sample surface opposite to the stress concentrator, and about the moment of The occurrence of a fatigue crack is judged by the break point on the graph of the dependence of local deformations of the material on the number of loading cycles of the sample, which is determined by the signals of the sensitive element. Фиг. 1FIG. 1 А-АAa Фиг.FIG. 2 ' 15538812 '1553881 Фиг. зFIG. s