SU1640586A1 - Способ определени поврежденности материала при ползучести - Google Patents

Abstract

Изобретение хасаетс  усталостных испытаний материалов и элементов конструкций . Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  повреж- денности материала при ползучести за счет учета вли ни  кинетики поврежденности При испытани х партию образцов нагружают посто нной во времени нагрузкой, выдерживают до разрушени  измер ют врем  разрушени  дл  нескольких фиксированных уровней напр жений и по соотношению временных характеристик напр женного состо ни  суд т о длительной поврежденности материала После этого дополнительный образец , идентичный образцам партии, подвергают мгновенному раст жению, измер ют мгновенную деформацию и деформацию, соответствующую пределу прочности, определ ют интегральный параметр, учитывающий мгновенное повреждение материала, и зависимость кинетики поврежденности от напр жений , вплоть до момента разрушени  Суммарную повреждаемость материала определ ют с учетом длительной и мгновенной повреждаемостей 4 ил

Description

Изобретение касаетс  испытаний на ползучесть и длительную прочность материалов и элементов конструкций.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние точности определени  поврежденности материала при ползучести за счет учета вли ни  напр жений на кинетику поврежденности .

На фиг. 1 приведена диаграмма мгновенного раст жени , на фиг. 2 - кинетическа  зависимость поврежденности; на фиг. 3 - зависимости накоплени  повреждений, на фиг. 4 - результаты сопоставлени  с экспериментом расчетов долговечности при двухступенчатом нагружении.

Предлагаемый способ заключаетс  в следующем.

Партию образцов из исследуемого материала поочередно закрепл ют в захватах испытательной машины, нагревают, нагружают посто нной во времени нагрузкой о,. выдерживают до разрушени  и измер ют врем  разрушени  TRI ( т, ) дл  нескольких фиксированных уровней напр жений (i 1,п). Полученные результаты испытаний на длительную прочность аппроксимируют пр мой в логарифмической системе координат и определ ют параметр m - угол наклона этой пр мой к оси IgtR и, использу  значение т, наход т величину длительной поврежденности. Дополнительно образец материала подвергают мгновенному раст жению , замер ют мгновенную деформацию Ј0, соответствующую напр жению а , замер ют деформацию t B , соответствующую пределу прочности, и по зависимости

АИ с4гс- v 81+82

О

1 о ел

00

о

tnte

/ p(e)de-f p(e)

°Јв

KB

j(e)de

определ ют величину А( а ) мгновенной работы, совершаемой напр жением а на деформации Јв . Здесь Si и S2 - площади участков под диаграммой мгновенного раст жени  (фиг. 1).

Из условий баланса мгновенной и временной поврежденное™

())+A) 1 (2) (фиг. 2) с учетом уравнени 

,) 1 i+m+W((7)

(3)

накоплени  повреждений определ ют значение интегрального параметра Q(0) , учитывающего величину мгновенного повреждени  материала от прилагаемой нагрузки

а«

Из соотношений (3) и (4) наход т величину ш поврежденности, накопленной в материале за врем  t под действием напр - жени  а . При переходе с меньшего напр жени  на большее суммарна  долговечность будет меньше единицы (фиг. 3), при переходе с большего напр жени  на меньшее суммарна  долговечность становитс  больше единицы , что свидетельствует о зависимости накоплени  повреждений от предыстории нагружени .

При реализации способа испытани  проводились при температуре 750°С на образцах , изготовленных из сплава ЭИ437Б. Реализованы две программы ступенчатого изменени  нагрузок (фиг. 4): с догрузкой (300 - 400 МПа) и частичной разгрузкой (400 -300 МПа).

Использование предлагаемого способа

позвол ет повысить точность оценки поврежденности в услови х ползучести как при стационарном, так и не стационарном режимах нагружени . и на этой основе рассчитать деформации ползучести с учетом

третьей стадии, когда имеет место интенсивное накопление повреждений и изменение напр жений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  поврежденности

   материала при ползучести, заключающийс  в том, что нагружают поочередно партию образцов до разрушени  измен ющимис  от образца к образцу, но посто нными во времени нагрузками, измер ют дл  каждого

   образца напр жение в момент разрушени  и врем  от начала нагружени  до его разрушени  и по соотношению временных характеристик напр женного состо ни  суд т о длительной поврежденности материала, о тличающийс  тем, что. с целью повышени  точности за счет учета вли ни  напр жений на кинетику поврежденности, дополнительный образец, идентичный образцам партии, подвергают мгновенному

   раст жению, измер ют мгновенную деформацию , соответствующую напр жению мгновенного раст жени , и деформацию, соответствующую пределу прочности, определ ют мгновенную поврежденность, в качестве которой используют величину мгновенной работы, совершаемой напр жением мгновенного раст жени  на деформации , соответствующей пределу прочности, и, сопоставл   величины мгновенной и длительной поврежденностей, суд т о поврежденности материала.

   Фиг-/

   qi

   Л

   А

   /

   о

   Фиг 2

   1 t

   О 0,2 Oft- 06 06 1,0 12

   ФигЗ

   tl

   t,

   ОДИ