Способ малоциклового испытания материала

 

Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель изобретения - повышение достоверности путем снижения влияния на предельное значение характеристики памяти характеристик процесса нагружения . На одном образце проводят испытание, включающее циклическое нагружение в жестком режиме. Процесс нагружения содержит три этапа, на первом из которых уровень нагрузки монотонно возрастает , на втором - постоянен, а на третьем - убывает. Возрастание уровня нагрузки на первом этапе и убывание на третьем обеспечивают путем монотонного соответственно увеличения и уменьшения ширины петли гистерезиса. Определяют зависимость радиуса поверхности текучести как характеристику памяти об истории циклического нагружения материала на третьем этапе нагружения. 1 ил. (Л С

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s G 01 К 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ /; "

/ В у, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799482/28 (22) 09.01,90 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (71) Научно-исследовательский институт механики при Нижегородском государственном университете им. Н.И, Лобачевского (72) Ю.Г. Коротких, А.П, Филиппов и Л,H.

Крамаров (56) Москвитин В.В. Пластичность при переменных нагружениях, M.: НТУ, 1965, с.42—

67, (54) СПОСОБ МАЛОЦИКЛОВОГО ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель изобретения —. повышение достоверности путем снижения

Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам малоцикловых испытаний материалов.

Цель изобретения — повышение достоверности путем снижения влияния на предельное значение характеристики памяти характеристик процесса нагружения.

Устройство для реализации способа выполнрно на основе модернизированной испытательной машины УМЭ-10Т.

Модернизация машины включает замену асинхронного двигателя на двигатель nocToRHHoIo тока с тиристорным приводом.

Для проведения испытаний при повышенных температурах стандартный измеритель деформации заменен на охлаждаемый деформометр с тензометрическим преобразователем. Тарировка машины по нагрузке и деформации осуществляется с помощью переносного динамометра Ш кл. и специального тарировочного устройства в виде

„„. Й3 „„1772673 А1 влияния на предельное значение характеристики памяти характеристик процесса нагружения. На одном образце проводят испытание, включающее циклическое нагружение в жестком режиме. Процесс нагру- жения содержит три этапа, на первом из которых уровень нагрузки монотонно возрастает, на втором — постоянен, а на третьем — убывает. Возрастание уровня нагрузки на первом этапе и убывание на третьем обеспечивают путем монотонного соответственно увеличения и уменьшения ширины петли гистерезиса. Определяют зависимость радиуса поверхности текучести как характеристику памяти об истории циклического нагружения материала на третьем этапе нагружения. 1 ил. разрезного образца и индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм для замера взаимного перемещения двух частей образца, установленного в захватке испытательной машины. Модернизированная испытательная машина управляется от микро3ВМ "Электроника SO" и мини 3ВМ СМ4. Для проведения испытания по указанному, способу тарировки машины для определения масштабных коэффициентов с целью перевода информации из закодированного вида в натурные показатели составлен пакет программ на языке. ФОРТРАН.

Способ реализуется следующим образом.

На одном образце проводят испытание, включающее циклическое нагружение в жестком режиме. Процесс нагружения содержит три этапа, На первом — уровень нагрузки монотонно возрастает. на втором — постоянен, а на третьем — убывает. Возрастание уровня нагрузки на первом этапе v, убывание на третьем этапе обеспечивают путем монотонного соответствснно увеличения и уменьшения ширины петли гистерезиса. Определяют зависимость радиуса поверхности текучести от длины траектории пластического деформирования как характеристику памяти об истории циклического нагружения материала на третьем этапе нагружения.

На чертеже приведен график изменения амплитуды пластической деформации в цикле в зависимости от числа циклов нагружения, Первый режим включает два нестационарных вида нагружения, с повышением и понижением амплитуды деформации от числа циклов, Второй режим включает дополнительное циклическое нагру>кение со стабилизацией по нагрузке при постоянной деформации в цикле.

Третий режим аналогичен предыдущему, но отличается наличием циклического жесткого нагружения при постоянной ширине петли в цикле до полной стабилизации.

Предлагаемый режим нагружения был реализован при следующих параметрах: допуск на остаточную деформацию при определении условного предела текучести составлял 0,1%; приращение ширины петли на соответствующих участках от цикла к циклу составляло 0,1%; предельно допустимая деформация была принята из условия обеспечения устойчивости трубчатого образца равно, 0,9%; стабильность петли гистерезиса определялась по приращению нагрузки с точностью 20 кг; предельная минимальная ширина петли на заключительном этапе нагру>кения составляла 0;1%;

Испытания выполнялись при температуре 20 и 650оС на стандартных трубчатых образцах с наружным диаметром бн = 23 мм и внутренним диаметром г1вн = 20 мм. База

I измерения деформаций на рабочей части образца длиной 60 мм составляла 30 мм, Предлагаемый способ нагружения разработан с учетом основных эффектов процесса упругопластического деформирования конструкционных материалов и результатов проведенных сравнительных испытаний на примере стали 12х18Н10Т.

В случае нестационарного режима нагружения по восходящей и нисходящей зависимости изменения остаточной деформации в цикле экспериментально за50

40 фиксировано дальнейшее увеличение радиуса поверхности текучести после перехода на нисходящий режим нагружения, При испытании llo режиму нагружения, включающий второй этап с постоянным уровнем деформации в цикле отмечается падение величины радиуса поверхности и текучести на третьем этапе нагружения, Использованная автоматизированная система механических испытаний позволяет проводить экспериментальные исследования во всем рабочем диапазоне температур для подобных материалов (20550 С).

Анализ результатов испытаний на одном образце по предлагаемому способу показывает, что циклическая память материала определяется переходной зоной малоциклового нагружения и не зависит от продолжительности деформирования в условиях стабильности петли.

Предлагаемый способ нагружения по-. зволяет изучить характер циклического упрочнения материала в условиях нестационарных режимов нагружения и дать достоверную количественную оценку циклической памяти материала, При этом предлагаемый способ позволяет выявлять эффекты изотропного циклического упрочнения и разупрочнения на фоне постояннога меняющегося по амплитуде режима жесткого нагружения, когда в основном преобладает изотропное упрочнение .

Кроме того, предлагаемый способ нагружения может быть использован при построении определяющих уравнений

=-накопеременного нагружения материалов в качестве базового эксперимента, позволяющего вычислять параметры этих уравнении для конкретных конструкционных материалов по результатам эксперимента.

Формула изобретения

Способ малоциклового испытания материала, заключающийся в том, что образец материала циклически нагружают s жестком режиме в три этапа, на первом из которых уровень нагрузки монотонно возрастает, на втором — постоянен, а на третьем — убывает, и определяют характеристику памяти истории циклического нагружения материала, о тличающийся тем,что.сцельюповышения достоверности путем снижения влияния на предельное значение характеристики памяти характеристик процесса нагружения, возрастание уровня нагрузки на первом этапе и убывание на третьем этапе обеспечивают путем монотонного соответственно увеличения и уменьшения ширины петли гистерезиса, а в качестве характеристики памяти истории циклического нагружения

1772673

250

Составитель О.Солнышкова .

Техред M.Mîðãåíòàë КоРРектоР Н.Гунько

Редактор

Заказ 3840 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 определяют зависимость радиуса поверхности текучести от длины траектории пластическаго деформирования на третьем этапе нагружения,