Усталостные испытания. Изучение усталостных явлений


ЛАБОРАТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ


Усталостные испытания. Изучение усталостных явлений

Разработана и изготовлена малогабаритная установка и методика испытаний плоских образцов на усталость. Позволяет производить мало- и многоцикловые усталостные испытания при симметричных (R=1) и асимметричных (0.5 ≤ R ≤ 1) циклах нагружения консольно защемленных образцов. Регистрируемый параметр – интенсивность магнитного шума. Амплитуда создаваемых напряжений – 0÷550 МПа. Максимальный прогиб образца – 5 мм. Частота циклирования – 200÷2000 цикл. /мин. Габариты — 450х180х200 мм.

Форма испытуемых образцов – плоская. Материал образцов – ферромагнитные стали и сплавы. Вид – балка, пластина. Размеры образцов – по ГОСТам. Максимальная толщина – до 3 мм. Расчет и перевод прогиба образцов в действующие напряжения в зоне образования усталостных трещин (на поверхности образца) производится по формулам сопромата с учетом прогиба, геометрии и модуля упругости образцов и калибровочных кривых (зависимостей сигнала от величины прогиба).

Способ защемления исследуемого образца – консоль. Способ создания напряжений в образце – контактно-механический на основе изгиба (повторно-переменные циклы «растяжение-сжатие»). Место приложения нагрузки (P) – свободный конец образца. Преимущества: простота, высокая производительность и высокая эффективность создания любых амплитуд и форм нагружений. При нагружении образца исключен нагрев металла.

Вид создаваемых напряжений – знакопеременные (растягивающие и сжимающие) циклические с изменяющейся амплитудой. Форма цикла создаваемых нагружений (напряжений) при усталостных испытаниях – симметричная и асимметричная.

Примеры оценки усталостной деградации

1) Оценка степени усталостной деградации в стали У10 до (а) и после (б) обработки эксперементальных данных

а)

б)

2) Оценка степени усталостной деградации (зависимость МШ от числа циклов N) стали Ст.3 до (а) и после (б) математической обработки

а)

б)

3) Зависимость параметров МШ от количества циклов нагружения (а) для различных расстояний от усталостной трещины и от расстояния от трещины (б) при различных циклах нагружения для образцов из стали 40Х.

а)

б)