Применение динамической спекл-интерферометрии при испытании образца на многоцикловую усталость
Аннотация
Цель работы - проверка возможности использования динамической спеклинтерферометрии для определения локальных значений всех трёх компонент вектора относительных необратимых перемещений, возникающих при многоцикловой усталости полого цилиндра с искусственным дефектом.
Объектом исследования был выбран цилиндрический образец из стали 09Г2С.
Рабочая область: диаметр – 3 мм, высота – 2 мм.
Использовалась установка для испытания на усталость MIKROTRON фирмы RUMUL, применённая в следующих условиях: частота нагружения образца равная 100 Гц; статическая нагрузка 0,16кН; двойная амплитуда изменяемая от 1,5кН до 1,75 кН; эксперимент остановлен при количестве циклов равном 1.060.000.
Была использована оптическая установка, состоящая из: двух оптических призм; лазерного модуля типа KLM-H650-40-5 с длиной волны 0,65 мкм и мощностью 40 мВт; монохромной телекамеры ВИДЕОСКАН-415М-USB; устройств крепления и захватов для образца.
Были проведены испытания и получены данные по пластическим деформациям и проведён их анализ. Выбраны пять точек, расположенных на поверхности рабочей области образца. В окрестности этих точек были проведены расчёты всех трёх компонент
вектора относительного перемещения. Вне трещины сильные пластические деформации начались при количестве циклов от 1.037.000 до 1.050.000, а на месте будущей трещины при 1.023.000. Максимальные относительные перемещения были получены вблизи трещины: по оси Ох 28 мкм, по оси Oy - 30 мкм, по оси Оz 1,1 мкм.
Можно сделать заключение о том, что собранную экспериментальную установку и метод динамической спекл-интерферометрии можно использовать для выявления пластических деформаций применяя все три компоненты вектора необратимых перемещений. Данный метод обладает хорошей чувствительностью и с его помощью можно определить начало пластических деформаций и спрогнозировать появление трещины, в том числе, для предотвращения катастрофических разрушений машин и механизмов.
Объектом исследования был выбран цилиндрический образец из стали 09Г2С.
Рабочая область: диаметр – 3 мм, высота – 2 мм.
Использовалась установка для испытания на усталость MIKROTRON фирмы RUMUL, применённая в следующих условиях: частота нагружения образца равная 100 Гц; статическая нагрузка 0,16кН; двойная амплитуда изменяемая от 1,5кН до 1,75 кН; эксперимент остановлен при количестве циклов равном 1.060.000.
Была использована оптическая установка, состоящая из: двух оптических призм; лазерного модуля типа KLM-H650-40-5 с длиной волны 0,65 мкм и мощностью 40 мВт; монохромной телекамеры ВИДЕОСКАН-415М-USB; устройств крепления и захватов для образца.
Были проведены испытания и получены данные по пластическим деформациям и проведён их анализ. Выбраны пять точек, расположенных на поверхности рабочей области образца. В окрестности этих точек были проведены расчёты всех трёх компонент
вектора относительного перемещения. Вне трещины сильные пластические деформации начались при количестве циклов от 1.037.000 до 1.050.000, а на месте будущей трещины при 1.023.000. Максимальные относительные перемещения были получены вблизи трещины: по оси Ох 28 мкм, по оси Oy - 30 мкм, по оси Оz 1,1 мкм.
Можно сделать заключение о том, что собранную экспериментальную установку и метод динамической спекл-интерферометрии можно использовать для выявления пластических деформаций применяя все три компоненты вектора необратимых перемещений. Данный метод обладает хорошей чувствительностью и с его помощью можно определить начало пластических деформаций и спрогнозировать появление трещины, в том числе, для предотвращения катастрофических разрушений машин и механизмов.