Программные усталостные испытания

Именно на указанном стенде были выполнены программные усталостные испытания с частотой i 1800-2000 цикл/мин 3-метровых участков лопастей, которые были вырезаны из лопастей, отработавших часть своего ресурса в эксплуатации [3]. Постоянное напряжение растяжения составляло 60 МПа, а величина амплитуды переменного на-1 [c.637]

Для программных усталостных испытаний при кручении в Научно-исследовательском институте машиноведения [207] создана электромагнитная машина. [c.180]

За последние 30 лет были проведены многочисленные исследования справедливости линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений. Эти исследования заключаются в проведении программных усталостных испытаний, в которых амплитуда напряжений в одном блоке нагружения изменяется по определенной программе, и фиксируется общее количество блоков [c.176]

Корректированная линейная гипотеза суммирования усталостных повреждений проверилась по многочисленным результатам программных усталостных испытаний, проведенных на большом числе образцов в различных лабораториях. В результате сопоставления расчетных и опытных чисел циклов до разрушения было показано, что корректированная линейная гипотеза дает удовлетворительную для практики точность расчета ресурса деталей (20, 47]. Так, если линейная гипотеза без корректировки с вероятностью 10% может приводить к 5—7-кратной ошибке не в запас ресурса и в отдельных случаях достигать 20-кратной ошибки, то ошибка в оценке ресурса по корректированной линейной гипотезе [см. уравнения (3,67) с вероятностью 95% не превышает 2,5-кратную В работах [20, 47] показано, что 2—2,5-кратную ошибку в расчетной оценке ресурса на стадии проектирования следует считать приемлемой для практики, учитывая практическую невозможность достижения больших точностей. Последнее связано с тем, что пологость левой ветви кривой усталости приводит к значительным отклонениям по числу циклов даже при незначительных отклонениях уровня напряжений, связанных с неизбежными погрешностями в оценке эксплуатационных напряжений и характеристик сопротивления усталости. Получающиеся в расчетах ошибки в оценке ресурса компенсируются введением ко-, эффициентов запаса по ресурсу. [c.178]

ПРОГРАММНЫЕ УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ [c.287]

Разработка технологии проведения программных усталостных испытаний образцов и элементов конструкций подразумевает установление физической сущности явлений, обуславливающих появление в изломе определенных маркирующих признаков, фиксирующих местоположение фронта трещины в момент изменения вида или условий нагружения. [c.287]

После проведения программных усталостных испытаний измеряют шаг усталостных бороздок. Затем сопоставляют между собой соседние величины шага усталостных бороздок в блоке нагрузок, отвечающих пульсирующим нагрузкам и исследуемым условиям нагружения б ,. Поправочную функцию для одинаковой длины трещины определяют из соотношений (б /6о) х) — для участка 1 (б бо) =/2 (а ) — для участка 2. [c.306]

Применительно к лабораторным образцам прямоугольного сечения многочисленными исследованиями показано, что фиксируемая по боковой поверхности образца скорость роста трещины может либо совпадать с величиной шага усталостных бороздок, либо вообще ей не соответствовать или устойчиво совпадать при скоростях dl/dN>B. При этом программными усталостными испытаниями показано, что каждая усталостная бороздка формируется за цикл приложения нагрузки — т. е. истинное продвижение трещины в цикле нагружения соответствует формированию усталостной бороздки, а ее величина не совпадает с формируемым при этом средним приращением трещины за цикл нагружения по боковой поверхности образца. В тех случаях, когда необходимо восстановить скорость роста трещины по наружной поверхности образца прямоугольного сечения или детали в области шага усталостных бороздок менее ба, эта задача может быть решена из следующих представлений. [c.330]

При эксплуатации автомобиля его узлы и детали подвержены случайным нагрузкам. Методами теории вероятностей и математической статистики, используя современную исследовательскую аппаратуру, можно, выделив типичные условия эксплуатации, определить для них нагрузочные режимы наиболее ответственных деталей. Полученные таким образом нагрузочные режимы воспроизводят при полигонных испытаниях. Следует иметь в виду, что в условиях полигона большое значение имеет последовательность проведения испытаний в различных условиях. Чтобы приблизить условия испытаний автомобиля на полигоне к условиям эксплуатации, необходимо эти испытания проводить повторными циклами подобно тому, как разбивают на блоки процесс нагружения при стендовых программных усталостных испытаниях (см. гл. V). [c.56]

Были проведены также усталостные испытания при программном [c.172]

Силовое замыкание упругой системы машины осуществляют с помощью траверсы 8 и колонны 9. Нагрузки измеряют динамометром 6. В качестве возбудителей динамических перемеще-ПИЙ (10 и 11) использованы кривошипные механизмы с регулируемым на ходу эксцентриситетом, В процессе изменения амплитуды задаваемых перемещений специальный механизм возбудителя обеспечивает постоянство фазового угла. Возможность независимого управления амплитудой динамических перемещений каждого возбудителя позволяет проводить усталостные испытания в условиях двухосного напряженного состояния при программном нагружении. [c.24]

Были проведены также усталостные испытания при программном нагружении, т. е. при систематической смене уровня цикли- [c.163]

ПРОГРАММНОЕ НАГРУЖЕНИЕ ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ [c.415]

Последующие исследования на большом числе образцов показали, что при усталостных испытаниях идентичных образцов наблюдается весьма большой разброс чисел циклов N (до 10—100 и более раз), что связано со статистической природой процесса усталостного разрушения (см. гл. 6). Если стационарные (при постоянной амплитуде) и программные испытания проводить на большом числе образцов [c.177]

Определение длительности роста усталостных трещин по данным фрактографии связано с установлением связи между величиной шага усталостных бороздок и приростом трещины в цикле нагружения. Прирост трещины может быть охарактеризован в процессе усталостных испытаний двумя способами программными испытаниями при изменении уровня номинальных напряжений с определенной периодичностью или регулярностью или испытаниями в стационарном режиме нагружения путем измерения приращения длин трещины за определенное число циклов нагружения с последующим расчетом скорости роста трещины (прирост трещины за цикл нагружения Д//АЛ ). [c.191]

С повышением частоты приложения нагрузок резко сокращается время испытаний на усталость, так как предел выносливости мало изменяется в широком диапазоне частот. Кроме того, установлено малое влияние частоты приложения нагрузки во время испытаний на долговечность при программных или случайных режимах. Это обстоятельство привело к тому, что рабочие частоты стендов для усталостных испытаний все время увеличиваются, что следует из табл. 8. [c.129]

При проведении программных стендовых испытаний основой является разработка схематизированной программы, эквивалентной по усталостному повреждению реальному эксплуатационному процессу нагружения. Известно, что в эксплуатационном процессе нагружения детали изменения напряжений и нагрузок носит случайный характер. Если измерить нагрузки на деталь при движении автомобиля на участке дороги протяженностью 100— 500 м с постоянной скоростью, то анализ полученного процесса, как правило, показывает, что он является нормальным стационарным случайным процессом и плотность вероятности распределения амплитуд этого процесса может быть получена по известной зависимости [c.191]

Рис. 14.1. Общий вид (а) излома разрушенного при стендовых испытаниях стрингера центроплана самолета Ту-204 с отдельными участками излома в зонах зарождения усталостных трещин и (б) программный блок его нагружения на стенде

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что с уменьшением числа циклов в блоке программы (с возрастанием числа повторений блоков программного нагружения до разрушения) расчетная долговечность уменьшается (около 5 %). Большое влияние числа циклов в блоке программы на усталостную долговечность доказано в испытаниях [6]. Небольшое количество блоков, реализованных до усталостного разрушения (около 10), может быть причиной повышения определенной в программных испытаниях усталостной долговечности на 30 %. С ростом количества блоков значение усталостной долговечности приближается к усталостной долговечности, определенной в испытаниях со случайной нагрузкой. [c.360]

По ряду причин, в том числе экономического и технического характера, программные испытания натурных деталей не всегда возможны или могут быть проведены лишь в ограниченном объеме. Поэтому возникает необходимость разработки методов, позволяющих производить оценку характеристик сопротивления усталости деталей по результатам испытаний образцов. В области усталости при стационарных режимах нагружения такие методы основаны иа изучении закономерностей подобия усталостных разрушений в связи с эффектом концентрации напряжений, неоднородности напряженного состояния и величины напрягаемых объемов, с привлечением статистических представлений о природе усталостных явлений [4, 5, 18, 30]. Возможность применения этих закономерностей в условиях нестационарной нагруженности в достаточной мере не проверена и представляет одну из основных задач программных испытаний. [c.40]

Машины для программных испытаний на усталость должны удовлетворять прежде всего общим требованиям, которые предъявляются к обычным усталостным машинам со стационарным режимом нагружения. К таким требованиям относятся следующие [c.53]

При обосновании специальных требований, которым должны удовлетворять только машины для программных испытаний на усталость, следует, очевидно, исходить из того, какие цели преследуют такие испытания. В г,л. I показано, что основной задачей программных испытаний на усталость в конечном счете является изучение закономерностей сопротивления усталости при нестационарных режимах нагружения. В большинстве случаев взаимное распределение экстремальных значений эксплуатационных нагрузок деталей носит случайный характер, поэтому, естественно, возникает вопрос о необходимости воспроизведения при программных испытаниях случайного чередования нагрузок и заменил его более простым, но эквивалентным (по степени вызываемого усталостного повреждения) случайному. [c.54]

При нестационарных режимах нагружения возникают актуальные вопросы исследования закономерностей подобия усталостного разрушения натурных деталей и моделей. Поэтому для программных машин обеспечение возможности испытаний натурных деталей или их моделей с воспроизведением эксплуатационных факторов (например, среды, температуры и т. д.) имеет большое значение. [c.57]

На рис, 46 представлена схема многоканальной системы управления нагружением. Наличие отдельных следящих систем по каждому каналу обеспечивает возможность независимого управления десятками каналов с помощью мини-ЭВМ при удовлетворении требований к точности и скорости нагружения. ЭВМ с помощью программных и аппаратных средств выполняет не только функцию формирования программ нагружения, но и функцию контроля фактического выполнения этих программ. Для хранения большого числа программ и архива испытаний управляющая ЭВМ должна обладать внешней памятью на магнитных дисках 9 (или на магнитном барабане). Структура системы универсальна она позволяет воспроизводить нагрузки, максимально приближенные к эксплуатационным, проводить в любой заданной последовательности усталостные и статические испытания. [c.55]

Необходимость проведения программных усталостных испытаний связана с тем, что фиксирование местоположения фронта трещины без ее торможения в процессе испытаний позволяет получить объективную информацию о количестве усталрстных бороздок в соответствии с количеством действовавших циклов нагружения независимо от плотности усталостных бороздок по сравнению с плотностью других элементов рельефа, определить скорость развития процесса разрушения в срединных слоях материала, когда трещина не выходит на поверхность образца, а также когда доступ к разрушаемому элементу конструкции в процессе опыта не возможен. В некоторых случаях испытаний создание программ вызвано не столько необходимостью маркировки излома, сколько определяется попыткой воспроизвести реальный спектр эксплуатационных нагрузок, а далее по излому оценить период роста трещины на основании возникающих маркирующих признаков на переходных режимах. [c.288]

Программные усталостные испытания проводят на плоских образцах крестообразной формы, имеющих толщину 10 мм в серединной части в пределах диаметра 20 мм. Образцы должны ode neHHsaTb возможность нагружения по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Программные испытания проводят путем чередования пульсирующих одноосных циклов. В результате этого в изломе в направлении трещины получают информацию об изменении шага усталостных бороздок в соответствии с изменением условий нагружения образца. [c.306]

Рамаботана приставка [165] для программного нагружения микрообразцов при усталостных испытаниях с автоматической записью диаграммы. Приставка (рис. 104) состоит из программной кассеты с набором разных масс, нополнительного привода и задающей временной программы. В программной кассете 1 с внутренними уступами можно разместить шесть и более разных масс 2. Через планку 3 и подающие винты 4 кассета связана с исполнительным приводом, расположенным на общей плите с установкой для [c.185]

Фирма MTS (США) выпускает универсальные гидравлические и гидрорезонансные испытательные машины различной мощности — от 0,1 до 5 Мн (от 10 до 500 тс), предназначенные для проведения испытаний на статическое растяжение, сжатие и изгиб, на малоцикловую усталость, кратковременные или длительные испытания на ползучесть, усталостные испытания при постоянной амплитуде с различной формой цикла (синусоидальная, треугольная, трапецевидная и др.), усталостные испытания с программным изменением ам плиту-ды, среднего уровня напряжений и частоты, а также с изменением указанных параметров по случайному закону. Кроме того, машины оборудованы системой обратной связи и могут воспроизводить эксплуатационный цикл нагружения, записанный на магнитофонную ленту или перфоленту. При усталостных испытаниях всех видов осуществляют регистрацию скорости роста трещин, накопления усталостных повреждений и пластических деформаций и оценивают чувствительность металла к концентрации напряжений по динамической петле гистерезиса. Частота циклов может изменяться от 0,0000 1 до 990 Гц. Особенность компоновки машин этой фирмы — разделение на отдельные независимые блоки исполнительного, силозадающего и програм-мно-регистрирующего агрегатов. [c.206]

Многоканальная система Испыта-тель-2 . Система Испытатель-2 так же, как и система Надежность-1 , предназначена для управления многоканальными испытательными установками, использующими следящий элек-трогидравлический привод для натурных усталостных испытаний. Систему Испытатель-2 можно использовать и для проведения статических испытаний. Формирование управляющих сигналов по частоте, форме и уровню нагрузок производится в системе методами и средствами цифровой электронной техники, что обеспечивает четкость, устойчивость и высокую надежность работы системы управления. В качестве программного устрой- [c.57]

Машины для усталостных испытаний с программным управлением широко используются во всех современных испытательных лабораториях. Обычно такие машины представляют собой гидравлические системы с электронными следяш,ими и управляющими приспособлениями, позволяюш,ие воспроизводить практически любые [c.182]

Аналогичные усталостные испытания при регулярном и программном нагружении были проведены с использованием нормального и равномерного распределения амплитуд напряжений на базе 5-10 циклов. Первичная и вторичные кривые усталости представлены на рис. 5.6. Из рисунка видно, что и в этих случаях вторичные кривые усталости асимтотически приближаются к горизонтальной ветви первичной кривой, причем расчетные долговечности по уравнениям (5.32)—(5.34) удовлетворительно соответствуют опытным значениям (расхождения не превышают 2-кратных). Последнее подтверждается также значениями сумм относительных долговечностей, полученных экспериментально (Сд) и расчетом (Ср) по формуле (5.33), представленных в табл. 5.2. [c.177]

В этих целях проведены разработка и совершенствование программного обеспечения испытаний, моделирующих циклические нагрузки, вызываюхцие стресс-коррозионное повреждение газопровода, с регистрацией фактической истории нагружения при исследовании процессов накопления усталостных повреждений и повышения точности испытаний. [c.241]

Peзyльтatы статистической обработки испытаний надрезанных образцов показали, что наличие концентрации напряжений не меняет качественной картины усталостного разрушения при программном нагружении гладких образцов. [c.176]

Было проведено сопоставление использованного показателя степени в соотношении (4.49) в рассмотренном диапазоне изменения шага усталостных бороздок с экспериментальными данными [123]. Программными испытаниями путем чередования двух уровней максимального напряжения пульсирующего цикла нагружения алюминиевого сплава 2024-Т351 в интервале КИН 10-35 МПа-м / было показано, что [c.222]

Этот метод предусматривает определение предела выносливости металлов путем испытания одного (или лучше двух-трех образцов с последующим усреднением оценок предела выносливости) при ступенчатом увеличении нагрузки Он основан на гипотезе Паль-мгрена — Майнера о линейном характере накопления усталостных повреждений в материале при программном изменении нагрузки. По этой гипотезе степень повреждения материала пропорциональна отношению числа циклов нагружения при данном уровне напряжения 4i к долговечности при этом уровне напряжения в условиях постоян-k [c.74]

Универсальная гидрорезонансная усталостная машина марки ЦЛУ-30 предназначена для проведения испытаний конструкционных элементов и образцов материала на статическое или циклическое растяжение-сжатие, изгиб или кручение в условиях стабильного или программного нагружения [120]. Силовозбуждение машины — гидрорезоиансное, с роторным пульсатором, с автоматическим программным управлеиием. Машина работает с частотой от 4 до 3400 цикл/мин. При динамических нагрузках высокочастотных 0,2 Мн ( 20 тс) и низкочастотных 0,3 Мн ( 30 тс) амплитуда перемещений составляет 30 мм. Расстояние между захватами 0—2000 мм, между опорами при изгибе 100—1000 мм. Угол закручивания образца 0—18, крутящий момент 10—7200 Н-м (1— 720 кгс-м). [c.192]

Принятые в испытаниях типы режимов нагружения охватывают контрастные случаи сочетания процессов накопления квазистати-ческих и усталостных повреждений. Воспроизводились условия накопления в основном только усталостных или квазистатических повреждений и режимы, дающие возможность дозировать долю компонент накопленных повреждений, обеспечивающие либо сильное перемешивание блоков нагружения, либо весьма слабое, например, однократный переход с режима на режим. Достигнутая гибкость регулировки режимов программного нагружения позволила проверить закономерности накопления повреждений в жестких условиях резкой смены процессов. [c.17]

Прогресс в области расчетной техники и применение ЭВМ открывают перспективу моделирования процесса развития трещины. Число испытаний при переменных нагрузках (программные нагру-я ения или случайные нагружения) можно сократить, заменив их испытаниями при постоянных нагрузках и моделирование с использованием ЭВМ. Полученные результаты легче статистически обрабатывать и обобщать на основании их можно предсказать накопление усталостного поврежденпя. [c.274]

Кубяк Р. Ф. Устройства для исследования развития усталостных трещин.— В кн. Машины и приборы для программных испытаний на усталость. Киев Наук, думка, 1970, с. 183—194. [c.308]

Использование характеристик сопротивления усталости, полученных при стационарных испытаниях, не может обеспечить высокой точности расчета на прочность деталей, работающих в условиях случайного нагружения — наиболее типичного для современных ответственных конструкций. Методы расчета деталей при нестационарной напряженности, разрабатываемые академиком АН УССР С. В. Серенсеном и его учениками, предполагают использование характеристик усталости, учитывающих влияние изменчивости величины действующих напряжений. Такие характеристики определяют с помощью программных испытательных машин, на которых исследуются закономерности накопления усталостного повреждения в зависимости от эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов, определяются параметры вторичных кривых усталости, а также выясняются активные части спектра эксплуатационных напряжений. [c.3]

Существует и несколько иная трактовка вопросов подобия усталостных разрушений [33], согласно которой предполагается, что относительное влияние размеров и формы образца и натурной детали на характеристики сопротивления усталости проявляется в равной или достаточно близкой степени как при стационарных, так и при программируемых режимах нагружения. Следовательно, зная закономерности накопления повреждений, установленные программными испытаниям образцов, можно определить усталостные характеристики деталей при заданных спектрах нагружения. Исходя из этих предпосылок рассмотрим схемы составле1ря программ испытаний образцов по спектрам амплитуд нагрузок детали. Параметры нагруженности и прочности детали обозначены индексом (1), а образцов — индексом (2) (индекс а , обозначающий амплитуду нагрузки, в последующем тексте опущен). [c.40]

Рассмотренные предпосылки составления режимов испытаний o6paafnoB, основанные на силовом подобии или подобии повреждающего воздействия спектра эксплуатационной нагружен-ности деталей и программного испытания образцов, не проверены достаточно экспериментом. Дальнейшее проведение про-гра1имных испытанийг позволит уточнить принципы моделирования и закономерности усталостных разрушений при нестационарном нагружении. . [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...