Спосіб визначення залишкового ресурсу елементів конструкцій за станом деформаційного рельєфу поверхні плакуючого шару

Спосіб визначення залишкового ресурсу елементів конструкцій за станом деформаційного ре 3 лених невідповідністю деформації зразка-свідка деформації елемента конструкції, пов'язаної з наявністю їх клеєвого з'єднання і за рахунок цього забезпечити більші чутливість засобу контролю і точність визначення рівня деформаційного пошкодження. Як показали дослідження авторів винаходу інтенсивність деформаційного рельєфу поверхні визначається рівнем циклічних навантажень, кількістю циклів навантаження, деякими іншими параметрами механічного навантаження. Спосіб, що пропонується, полягає в кількісній оцінці втомного пошкодження по стану поверхні плакуючого шару. Кількісними параметрами втомного пошкодження можуть бути: а) кількість зерен з ознаками деформації (смугами ковзання); б) кількість смуг ковзання; в) відносна площа поверхні, що має ознаки деформаційного рельєфу. Параметр, що контролюється визначається фізикомеханічними властивостями конструкційного матеріалу і умовами навантаження, а також інструментальними можливостями процедури діагностики. З метою реалізації способу контролю втомного пошкодження, що розглянуто, розроблено, виготовлено та апробовано контрольновимірювальний комплекс, який складається з уніфікованих елементів: оптичного мікроскопу, цифрової фотокамери і портативного комп'ютера. Розроблено оригінальне програмне забезпечення для виконання кількісної оцінки пошкодження. Згідно з корисною моделю спосіб реалізується наступним чином: - поверхню ділянки поверхні, яку діагностують полірують з метою створення умов для контролю засобами оптичної мікроскопії; - за допомогою оптичного мікроскопу і цифрової фотокамери відповідно до програми спостереження фіксують стан поверхні; - за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення цифрові фото оброблюють і визначають кількісний показник деформаційного пошкодження; - за допомогою тарировочних графіків залежностей рівня вичерпання ресурсу (довговічності) від показника деформаційного пошкодження ви 3470 4 значають залишковий ресурс елементів конструкції. Результати моніторингу пошкодження показали, що незалежно від рівня циклічних напружень в діапазоні, що досліджується, максимальне значення параметра пошкодження "Д", яке відповідає моменту з'явлення втомної тріщини, складає 0,43...0,47. Таким чином, в певному діапазоні режимів навантаження, спосіб, що розглядається, дає можливість прогнозування критичного стану. Вказане припущення підтверджується приведеними на фіг. 1 залежностями пошкодження "Д" від безрозмірного параметру Nвідн=Nтек /Nруйн , який характеризує виробіток ресурсу елемента, що досліджується. В цьому виразі: Nвідн - відносне напрацювання, Nтек - текуча кількість циклів навантаження; Nруйн число циклів навантаження, яке відповідає досягненню критичного стану зразку. В даному випадку критичним станом вважається досягнення втомною тріщиною довжини 1,0мм. Як приклад, представлено залежності Д=f(Nвідн) побудовані для зразків, які випробовувались при максимальних напруженнях циклу 125, 116, 88МПа. Представлені на фіг. 1 залежності дозволяють виконувати оцінку виробітку ресурсу у випадку циклічного навантаження при режимах, що знаходяться в означеному діапазоні напружень, незалежно від їх рівня. Точність указаної оцінки найбільш висока на початкових стадіях втомного пошкодження. Так, наприклад, при значенні параметра "Д"=0,2 похибка визначення виробітку ресурсу не перевищує 10%. На Фіг. Залежності параметру пошкодження від відносного напрацювання: 1 – Максимальне напруження циклу – 125МПа; 2 – Максимальне напруження циклу – 88МПа; 3 – Максимальне напруження циклу – 116МПа. Джерела інформації. 1. А.С. СССР №1580218, Способ контроля усталостной повреждаемости элементов конструкций. 2. А.С.СССР № 1290412, Способ определения усталостной долговечности конструкцій. 5 Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 3470 6 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601