При испытании образцов типов I и III допускается измерять деформации в поперечном направлении.
Примечание. Для приближенного пересчета поперечной деформации в продольную используют формулу
ЄпрОД"2^ (Єу)попер~і~2 (£р)попер>
где (бу) попер —упругая составляющая поперечной деформации;
(вр)попер —пластическая составляющая поперечной деформации.
Испытания при повышенной и пониженной температурах
Испытания при повышенной и пониженной температурах проводят при тех же видах деформации и тех же образцах, что и при нормальной температуре.
Рекомендуется испытания проводить при температурах (в °С), кратных 50, если по условиям испытаний не требуется промежуточная температура.
Температуру испытания образцов контролируют по данным динамической тарировки температурного перепада между образцом и печным пространством. Температурную тарировку проводят с учетом влияния длительности испытания. При тарировке термопары закрепляют на образце.
Термопары поверяют как до испытания, так и после него по ГОСТ 8.338—78. При испытании на базах более 107 циклов производят, кроме того, промежуточные поверки термопар.
Неравномерность распределения температуры по длине рабочей части при испытании гладких образцов типов II и IV не должна превышать 1% на 10 мм от заданной температуры испытания. При испытании гладких образцов типов I, III и образцов с концентраторами напряжений неравномерность распределения температуры регламентируется на расстоянии ±5 мм от минимального сечения образца. Отклонение от заданной температуры не должно превышать 2%.
В процессе испытания допускаемые отклонения температуры на рабочей части образца в °С не должны выходить за пределы:
до 600 включ ±6;
св. 601 до 900 включ ±8;
» 901 » 1200 » ±12.
Нагружение образцов производят после установившегося теплового режима системы «образец-печь» при достижении заданной температуры образца.
Базу испытаний принимают в соответствии с п. 3.7.3 настоящего стандарта.
Для сопоставимости результатов испытания данной серии образцов проводят при одинаковой частоте и базе, если целью испытаний не является исследование влияния частоты нагружения. В протоколах испытания указывают не только число пройденных циклов, но и полное время испытания каждого образца.Испытания в условиях агрессивной среды
Испытания в условиях агрессивной среды проводят при тех же видах деформации и на тех же образцах, что и при отсутствии агрессивной среды. Допускается одновременное испытание группы образцов с регистрацией момента разрушения каждого. )
Образец должен непрерывно находиться в газовой или' жидкостной агрессивной среде.
При испытаниях в агрессивной среде должна быть обеспечена стабильность параметров агрессивной среды и ее взаимодействия с поверхностью образца. Требования к периодичности контроля состава агрессивной среды определяются составом среды и задачами исследования.
Для сопоставимости результатов испытания данной серии образцов проводят при одинаковой частоте и базе, если целью испытаний не является исследование влияния частоты нагружения.
.9.9, 3.10—3.10.4. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
По результатам испытаний на усталость производят: построение кривой усталости и определение предела выносливости, соответствующих вероятности разрушения 50%;
построение диаграмм предельных напряжений и предельных амплитуд;
построение кривой усталости в малоцикловой области;
построение диаграмм упругопластического деформирования и определение их параметров;
построение кривых усталости по параметру вероятности разрушения;
определение предела выносливости для заданного уровня вероятности разрушения;
определение среднего значения и среднего квадратического отклонения логарифма долговечности на заданном уровне напряжений или деформаций;
определение среднего значения и среднего квадратического отклонения предела выносливости.
Указанные характеристики сопротивления усталости металлов определяют для различных стадий развития макротрещин и (или) полного разрушения.
Обработка результатов испытаний на многоцикловую усталость
Исходные данные и результаты каждого испытания образца фиксируют в протоколе испытания (рекомендуемые приложения 1 и 2), а результаты испытания серии одинаковых образцов — в сводном протоколе испытания (рекомендуемые приложения 3 и 4).
Кривые усталости строят в полулогарифмических координатах (omax; IglV или lg/V) или двойных логарифмических координатах (lgomax; IgAf или lgo«; IgA7).
Кривые усталости при асимметричных циклах строят для серии одинаковых образцов, испытанных при одинаковых средних напряжениях или при одинаковых коэффициентах асимметрии.
Кривые усталости по результатам испытаний ограниченного объема образцов (п. 3.7.2) строят методом графического интерполирования экспериментальных результатов или по способу наименьших квадратов.
Для построения кривых распределения долговечности и пределов выносливости, оценки средних значений и средних квадратических отклонений, а также построения семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения результаты испытаний подвергают статистической обработке (рекомендуемые приложения 5—7).
Диаграммы предельных напряжений и предельных амплитуд строят с помощью семейства кривых усталости, полученных по результатам испытания не менее трех-четырех серий одинаковых образцов при разных для каждой серии средних напряжениях или коэффициентах асимметрии цикла напряжений.
Обработка результатов испытаний на малоцикловую усталость
Обрабатку результатов производят, как указано в п. 4.2.4.
Исходные данные и результаты испытаний каждого образца фиксируют в протоколе испытания, а результаты испытания серии одинаковых образцов — в сводном протоколе испытания (рекомендуемые приложения 8 и 9).
По результатам испытаний образцов при жестком нагружении строят кривые усталости в двойных логарифмических координатах (черт. 17):
амплитуда полной деформации eQ — число циклов до образования трещины NT или до разрушения IV;
амплитуда пластической деформации ера— число циклов, соответствующее половине числа циклов до образования трещины Nt или до разрушения N.
Примечания:
Амплитуду пластической деформации еро определяют как половину ширины петли упругопластнческого гистерезиса еР или как разность между задаваемой амплитудой полной деформации и амплитудой упругой деформации, определяемой по намеренной нагрузке, соответствующему ей напряжению н модулю упругости материала.
Амплитуду пластической деформации е.ра при числе циклов, соответствующем половине числа циклов, до образования трещины или до разрушения определяют интерполяцией значений амплитуд при предварительно выбранных числах циклов, близких к ожидаемым.
Кривые усталости при жестком нагружении
Черт. 17
По результатам испытаний при мягком нагружении строят:
кривую усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах: амплитуда напряжений оа—число циклов до образования трещины NT или до разрушения N (черт. 18);
зависимость амплитуды пластических деформаций (половина ширины петли гистерезиса) ера от числа полуциклов нагружения К по параметру амплитуды напряжения при выбранном коэффициенте асимметрии цикла напряжений (черт. 19).
Кривая усталости при мягком нагружении
Черт. 18Зависимость амплитуды пластических деформаций
от числа полуциклов нагружения
Черт. 19
с—для циклически разупрочняющегося материала; б—
для циклически стабилизирующегося материала; в—для
циклически упрочняющегося материала.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ
испытания образца (приложение к сводному протоколу № )
Назначение испытания
Образец: шифр , поперечные размеры
Машина: тип . №
Напряжения цикла: максимальное , среднее, амплитудное Нагрузки (число делений по шкале нагрузок): максимальная , средняя, амплитудная Показания приборов, регистрирующих аксиальность нагрузки нли бненне образца:
прибор Ns 1 , Прибор № 2 , прибор Ns 3
Показания счетчика (дата и время): в начале испытания
в конце испытания
Число пройденных циклов
Частота нагружения
Критерий разрушения
Показания счетчика і(время) |
Число циклов (время), пройденное образцом за смену |
Подпись и дата |
Примечание |
|||||
в начале смены |
в конце смены |
сдавшего смену |
принявшего смену |
|||||
|
|
|
|
|
|
Испытания проводил
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ № испытания образца (приложение к сводному протоколу №| Назначение испытания
Образец: шифр , поперечные размеры Машина: тип, № Деформация цикла: максимальная, средняя, амплитудная Число делений по индикатору деформации: максимальное» среднее, амплитудное Показания приборов, регистрирующих акснальность нагрузки: прибор № 1 .прибор № 2 , прибор № 3 Показання счетчика (дата н время): в начале испытания
в конце испытания
Число пройденных пнклов Частота нагружения '
Критерий разрушения
Показания счетчика (время) |
Число циклов (время), пройденное образцом за смеиу |
Подпись и дата |
Примечание |
|||
в начале смены |
в конце смеиы |
сдавшего смеиу |
принявшего смеиу |
|||
|
|
|
|
|
|
Испытания проводил
ПОДПИСЬПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ №
Цель испытаний
Материал:
марка н состояние
направление волокна
тнп заготовки (при сложной форме прилагается план вырезки образцов)
Условий испытаний:
внд нагружения
база испытаний
частота нагружения
Критерий разрушения
Образцы:
Тнп образцов н номинальные размеры их поперечного сечення
Состояние поверхности
Испытательная машина: тип №
Дата испытаний:
начало испытаний первого образца , конец испытаний последнего образца
Шифр образца |
Поперечные размеры образца |
Напряжения цикла |
Пройденное число циклов |
Отметка о разрушении образца (да, нет) |
Примечание |
||
среднее |
амплитудное |
максимальное |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответственный за испытание данной серии образцов
ПОДПИСЬПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое
СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ №
Цель испытаний
Материал: марка и состояние
направление волокна
тип заготовки (при сложной форме прилагается план вырезки образцов)
Условия испытаний:
вид деформаций
база испытаний
частота нагружения
Критерии разрушения
Образцы:
тип образцов и номинальные размеры поперечного сечения
состояние поверхности
Испытательная машина: тип , № Дата испытаний:
начало испытаний первого образца , конец испытаний
последнего образна
Шифр образца |
Поперечные размеры образца |
Деформация цикла |
Пройденное число циклов |
Отметка о разрушении образца (да, иет) |
Примечание |
||
средняя |
амплитудная |
максимальная |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответстненный за испытание данной серин образцов
подписьПРИЛОЖЕНИЕ 5
Рекомендуемое
ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ОЦЕНКА
СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ И СРЕДНЕГО КВАДРАТИЧЕСКОГО ОТКЛОНЕНИЯ
ЛОГАРИФМА ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Результаты испытаний серин из п образцов при постоянном уровне напряжения располагают в вариационный ряд н порядке возрастания долговечности
. . <Nn.
Подобные ряды для образцов нз алюминиевого сплава марки В95, испытанных при консольном изгибе с вращением до полного разрушения при шести уровнях напряжения в качестве примера, приведены в табл. 1.
Кривые распределения долговечности (Р—N) строят на вероятностной бумаге, соответствующей логарифмически нормальному илн другому закону распределения. По оси абсцисс откладывают значения долговечности образцов N, а по оси ординат — значения вероятности разрушения образцов (накопленные частоты), вычисляемые по формуле