SU1128146A1

SU1128146A1 - Structure resource evaluating method

Info

Publication number: SU1128146A1
Application number: SU833621463A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Александрович Троценко; Владимир Николаевич Сызранцев
Original assignee: Курганский машиностроительный институт
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1983-07-08
Publication date: 1984-12-07

Abstract

СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕСУРСА КОНСТРУКЦИИ , заключающийс в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепл ют датчик и регистрируют его показ ани , по которым суд т о ресурсе конструкции , отличающийс тем, что, с целью повышени точности оценки остаточного ресурса конструкции в ситуаци х, когда оценку ресурса конструкции осуществл ют после наработки при известном числе Нц циклов нагружени , через заданное число Mgr циклов иагружени регистг рируют показание R датчика, используют группу образцов из материала конструкции, которые сначала нагружают при различных, но посто нных в процессе нагружени амплитудах. напр жений в течение Мц циклов нагружени , затем закрепл ют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции, продолжают нагружение образцов при тех же амплитудах напр жений в течение М циклов нагружени и устанавливают зависимость показаний датчиков, закрепленных на образцах, от напр жений , по которым определ ют эквивалентное напр женней ®, соответствующее показанию «Сдатчика, закрепленного на конструкций, после чего на образце, не .подвергнутом предваi рительному нагружению, закрепл ют аналогичный датчик и нагружает этот (Л образец при амплитуде напр жений до по влени макротрещин, регисС число Я циклов нагружени до ее по влени , показание R этого датчика при числе ( Лц ) циклов нагружени и показание R При по влении макротрещины, по KOTopfcw оценивают остаточный ресурс конструк- ции..A METHOD FOR ASSESSING THE RESOURCE OF A STRUCTURE, which consists in that a sensor is attached to a structure subjected to cyclic loading and its readings are recorded, according to which the resource of the structure is judged, characterized in that, in order to increase the accuracy of assessing the residual resource of a structure in situations when the resource of a structure is assessed after operation at a known number Hc of loading cycles, after a given number Mgr of loading cycles the reading R of the sensor is recorded, a group of samples made of the material of the structure is used, which are first loaded at different amplitudes, but constant during the loading process. stresses during Мц loading cycles, then sensors similar to the sensor fixed to the structure are attached to the specimens, loading of the specimens is continued at the same stress amplitudes during М loading cycles and the dependence of the readings of the sensors fixed to the specimens on the stresses is established, according to which the equivalent stress ® is determined, corresponding to the reading of the “С sensor fixed to the structure, after which a similar sensor is attached to the specimen not subjected to preliminary loading and this (Л) specimen is loaded at a stress amplitude until macrocracks appear, the number of Я loading cycles before its appearance, the reading R of this sensor at a number (Лц) of loading cycles and the reading R When a macrocrack appears, the residual life of the structure is estimated according to KOTopfcw.

Description

Изобретение относитсй к исследо ванию прочностных свойолз конструкций , а именно к способам оценки ресурсов конструкций.The invention relates to the study of strength properties of structures, namely to methods for assessing the resources of structures.

Известен, способ оценки ресурса конструкции, заключающийс в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепл ют датчик и .регистрируют его показани , по которым суд т о ресурсе конструкции . Датчики закрепл ют на конструкции с начала ее эксплуатации и на осйовании эталонной зависимости и показаний суд т о ресурсе конструкции 1 .A method for assessing the resource of a structure is known, which consists in the fact that a sensor is attached to a structure subjected to cyclic loading and its readings are recorded, according to which an assessment of the resource of the structure is made. Sensors are attached to the structure from the beginning of its operation and upon mastering the reference dependence and readings, an assessment of the resource of the structure is made 1 .

Недостатком известного способа вл етс низка точность оценки остаточного ресурса конструкции в ситуаци х , когда оценку ресурса конструкции осуществл ют после наработки при известном числе NH циклов нагружени . Это св зано с тем, что услови накоплени повреждений в конструкции после наработки отличаютс от условий накоплени повреждений при эталонных испытани х.The disadvantage of the known method is the low accuracy of the residual resource assessment of the structure in situations where the resource assessment of the structure is carried out after operation with a known number of NH loading cycles. This is due to the fact that the conditions for the accumulation of damage in the structure after operation differ from the conditions for the accumulation of damage during reference tests.

Целью изобретени вл етс повышени (Э точности оценки остаточного ресурса конструкции в ситуаци х, когда оценку ресурса конструкции осуществл ют после наработки при известном Числе циклов нагружени The aim of the invention is to increase the accuracy of the assessment of the residual life of a structure in situations where the assessment of the life of a structure is carried out after operation with a known number of loading cycles.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу оценки ресурса конструкции, заключающемус .в том, что на конструкции, подвергаемой циклическому нагружению, закрепл ют датчик и регистрируют его показани , по которым суд т о ресурсе конструкции , через заданное число Ng- циклов нагружени регистрируют показание R датчика, используют группу образцов из материала конструкции, которые сначала нагружают при различных , но посто нных в процессе нагружени амплитудах напр жений, в течение NJ, циклов нагружени , за.тем закрепл ют на о бразцах-датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции, продолжают нагружение образцов при тех же амплитудах напр жений в течение N циклов нагружени и устанавливают зависимость показаний датчиков, закрепленных на образцах, от напр жений, по которой определ ют эквивалентное напр жение j , соответствующее показанию Rgдатчика , закрепленного на конструкции , после чего на образце, не подвергнутом предварительному нагружению , закрепл ют аналогичный датчик. и нагружают этот образец при амплитуде напр жений 6 до по влени макротрещин, регистрируют число Я циклов нагружени до ее по влени , показание R этого датчика при числе (Nt, + N):циклов нагружени и по.казание R при по влении макротрещин.The specified objective is achieved by the fact that, according to the method for assessing the resource of a structure, which consists in the fact that a sensor is attached to a structure subjected to cyclic loading and its readings are recorded, according to which the resource of the structure is judged, after a specified number Ng of loading cycles, the reading R of the sensor is recorded, a group of samples made of the material of the structure is used, which are first loaded at different, but constant stress amplitudes during the loading process, during Nj loading cycles, then sensors similar to the sensor attached to the structure are attached to the samples, loading of the samples is continued at the same stress amplitudes during N loading cycles and the dependence of the readings of the sensors attached to the samples on the stresses is established, according to which the equivalent stress j is determined, corresponding to the reading Rg of the sensor attached to the structure, after which on the sample not subjected to preliminary loading, a similar sensor is attached and this sample is loaded at a stress amplitude of 6 until macrocracks appear, the number of loading cycles N before its appearance, the reading R of this sensor at the number (Nt, + N): loading cycles and the reading R when macrocracks appear are recorded.

по которым оценивают остаточный ресурс конструкции.by which the remaining resource of a structure is assessed.

Это позвол ет вы вить кинетику накоплени целостных повреждений и. установить режим испытани образца, эквивалентный по накоплению повреждений режиму эксплуатации конструкции.This allows us to identify the kinetics of accumulation of integral damage and establish a test mode for the sample that is equivalent in terms of damage accumulation to the operating mode of the structure.

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

Используют датчики, с помощью которых возможно определить кинетику накоплени усталостных повреждений , например датчику, изготовленные из медного гальванического покрыти . Один датчик закрепл ют на конструкции после ее наработки в эксплуатации при известном числе Кц циклов нагружени . Амплитуда напр жений при стацион-арном нагру- жении или амплитудно-частотный спектр напр жений при нестационарном нагружении неизвестны. После закреплени на конструкции датчика продолжают нагружение конструкции в режиме эксшгуатации и регистрируют показание R| датчика после Ngциклов нагружени конструкции с датчиком.Sensors are used that make it possible to determine the kinetics of fatigue damage accumulation, for example, a sensor made of copper galvanic coating. One sensor is attached to the structure after it has been in operation for a known number of Kc loading cycles. The stress amplitude under steady-state loading or the amplitude-frequency spectrum of stresses under non-steady-state loading are unknown. After attaching the sensor to the structure, the structure is loaded in the operation mode and the reading R| of the sensor is recorded after Ng loading cycles of the structure with the sensor.

Группу образцов из материала конструкции нагружают сначала при различных , но посто нных в процессе нагружени амплитудах напр жений в течение Н„ циклов нагружени дл создани в них различных усталостных повреждений. Затем.закрепл ют на образцах датчики, аналогичные датчику, закрепленному на конструкции , и продолжают нагружение образцов. При этом каждый (Образец продолжают нагружат-ь при той же амплитуде 6 напр жени , при которой он испытывалс до закреплени на нем датчика. Нагружение образцов осуществл ют в течение Того же числа циклов нагружени , что и конструкцию с.закрепленньм на ней датчиком, и регистрируют показани R датчиков на образцах после нагружени в течение . 4rf- циклов. По резульатам испытаний образцов устанавливают зависимость показаний R датчиков от напр жений d . По указанной зависимости, определ ют эквивалентное напр жение 6 9 соответствующее.показанию К| датчика , закрепленного на конструкции.A group of specimens made of the structural material are first loaded at different stress amplitudes that are constant during the loading process during H„ loading cycles to create various fatigue damage in them. Then, sensors similar to the sensor attached to the structure are attached to the specimens, and loading of the specimens is continued. In this case, each specimen continues to be loaded at the same stress amplitude 6 at which it was tested before the sensor was attached to it. The specimens are loaded for the same number of loading cycles as the structure with the sensor attached to it, and the readings R of the sensors on the specimens are recorded after loading for . Based on the results of testing the specimens, the dependence of the readings R of the sensors on the stresses d is established. Based on this dependence, the equivalent stress 6 9 corresponding to the reading is determined K| sensor fixed to the structure.

После этого на образце, не подвергнутом предварительному нагружению , закрепл ют аналогичный датчик , . нагружают этот образец при найденном значении d амплитуды направлени до по влени макротрещины и регистрируют показание. R датчика при числе ( Нц + Kg-) циклов нагружени , число циклов if нагружени до образовани макротрещины и показани Я. датчика при числе N циклов.After this, a similar sensor is attached to a sample that has not been subjected to preliminary loading, this sample is loaded at the found value d of the amplitude of the direction until a macrocrack appears and the readings are recorded. R of the sensor at the number (Нц + Kg-) loading cycles, the number of loading cycles if until a macrocrack forms and the readings Я. of the sensor at the number N cycles.

11281461128146

Оценку остаточного ресурса кон- .суре оценивают по величинамThe residual resource of a container is estimated by the values

струкции осуществл ют с учетом най- /ци 9/д .The structures are carried out taking into account the findings.

денных значений N,RHR.изобретение Ьозвол ет повыситьgiven values of N,RHR. The invention allows to increase

точность оценки остаточного ресурсаaccuracy of residual resource estimation

Количество циклов до исчерпани j за счет вы влени кинетики накогалеocTaTO4Hpjo ресурса вычисл ют какни усталостных повреждений и.- исразность Н -(NH +М), в относитель-пользовани режимов испытаний, эквиных единицах остаточный ре-валентных эксплуатационным режимам.The number of cycles until exhaustion j due to the identification of the kinetics of the resource of the acetylene oxide is calculated as fatigue damage and the difference H -(NH +M), in relation to the use of test modes, equivalent units of residual relevant operating modes.