Ultrasone vermoeidheid in de modus van de spanning-compressie testen

Samenvatting

Een protocol voor ultrasone vermoeidheid testen in het hoog en ultra-hoge lussegment in axiale spanning-compressie laden modus.

Samenvatting

Testen van ultrasone vermoeidheid is een van een aantal methoden waarmee eigenschappen van vermoeidheid in de ultra-hoge lussegment onderzoeken. De methode is gebaseerd op het blootstellen van het specimen aan longitudinale trillingen op zijn resonantiefrequentie dicht bij 20 kHz. Met gebruik van deze methode is het mogelijk om te leiden tot aanzienlijke afname van de tijd die nodig is voor de proef, in vergelijking met conventionele testen apparaten meestal werken bij frequenties onder 200 Hz. Het wordt ook gebruikt om te simuleren laden van materiaal tijdens operatie in hoge snelheid de voorwaarden, zoals die ervaren door onderdelen voor straalmotoren of auto turbo pompen. Het is noodzakelijk om te werken alleen in het hoog en ultra-hoge lussegment, te wijten aan de mogelijkheid van extreem hoge vervorming tarieven, die een aanzienlijke invloed op de testresultaten kunnen hebben. Specimen vorm en afmetingen moeten zorgvuldig worden geselecteerd en berekend om te voldoen aan de voorwaarde van de resonantie van de ultrasone systeem; het is dus niet mogelijk om de volledige onderdelen of exemplaren van willekeurige vorm te testen. Vóór elke proef is het noodzakelijk te harmoniseren van het model met de frequentie van de ultrasone systeem om te compenseren voor afwijkingen van de echte vorm van de ideale. Het is niet mogelijk een test uitvoeren tot een totale breuk van het model, aangezien de test wordt automatisch beëindigd na inleiding en vermeerdering van naar de spleet tot een bepaalde lengte, wanneer de stijfheid van het systeem verandert genoeg om over te stappen van het systeem uit de resonantie frequentie. Dit manuscript beschrijft het proces van evaluatie van materialen vermoeidheid eigenschappen op hoogfrequente ultrasone vermoeidheid laden met gebruik van mechanische resonantie met een frequentie die dicht bij de 20 kHz. Het protocol bevat een gedetailleerde beschrijving van alle stappen die nodig zijn voor een correcte test, waaronder specimen ontwerp, berekening van de stress, harmonisatie met de resonantiefrequentie, uitvoeren van de test, en definitieve statische fractuur.

Inleiding

Vermoeidheid schade van structurele materialen is sterk verbonden met de industrialisatie en vooral met gebruik van de stoommachine en stoomlocomotieven voor vervoer per spoor, waar een heleboel metalen onderdelen, voornamelijk ijzer gebaseerd, zijn gebruikt en moest weerstaan diverse soorten cyclische laden. Een van de vroegste tests werd gedaan door Albert (Duitsland 1829)¹ op gelaste kettingen voor mijn Hijswerktuigen. De frequentie van de lading was 10 bochten per minuut, en de maximale test opgenomen bereikt 100.000 laden cycli¹. Een ander belangrijk werk werd uitgevoerd door William Fairbairn in 1864. Tests werden ....

Protocol

Opmerking: Elk specimen van meetkunde moet worden geselecteerd en berekend op basis van de mechanische en fysische eigenschappen van het geteste materiaal, zodat er een identieke resonantiefrequentie als het ultrasoon testsysteem.

1. bepaling van de afmetingen van vermoeidheid Test Specimen

Opmerking: De "zandloper" spanning-standaardcompressie specimen geometrie, met gedefinieerde belangrijkste dimensies, wordt weergegeven in Figuur 1. Afmetingen d, D, en r zijn door de gebruiker gedefinieerde (Zelfstandige), terwijl l en

Resultaten

Vermoeidheid testresultaten omvatten laden van stress, aantal cycli, laden en de test beëindiging karakter (fractuur of run-out) is te zien in tabel 1, waar resultaten van vermoeidheid leven van de 50CrMo4 gehard en getemperd staal worden geleverd. De meest voorkomende interpretatie van de testresultaten van de vermoeidheid-leven is de zogenaamde S - N perceel (S - stress, N - aantal cycli), ook bekend als de de Wöhler plot. De afhankelijkheid van vermoeidheid leven van d.......

Discussie

Testen van ultrasone vermoeidheid is een van de enkele methoden waarmee het testen van de structurele materialen in het ultra-hoge lussegment. De specimen vorm en grootte zijn echter zeer beperkt met betrekking tot de resonantiefrequentie. Bijvoorbeeld, is testen van dunne platen in de modus van axiale laden over het algemeen niet mogelijk. Daarnaast is testen van grote specimens meestal niet mogelijk, omdat het testen machines geen dergelijke macht bieden en het ontwerpen van een speciale ultrasone systeem zou het verei.......

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Ultrasonic fatigue testing device	Lasur	-	20 kHz, gebruikt voor vermoeidheidstests
Nyogel 783	Nye Lubricants	-	Gebruikt als akoestisch gel voor de verbinding van de onderdelen van het ultrasone systeem
Win 20k software	Lasur	-	Software voor het bedienen van de Lasur vermoeidheidstestmachine