ASTM E2207-15 Стандартная практика испытаний на осевую и крутильную усталость с контролируемым растяжением образцов тонкостенных труб

В «Стандартной практике ASTM E2207-15 для контролируемых испытаний на усталость при осевом кручении с образцами тонкостенных труб», разработанной Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), контролируемые напряжения, изотермические, с тонкостенными, круглыми поперечное сечение, трубчатые образцы при температуре окружающей среды и высоких температурах. Объясняется метод испытаний на осевую, крутильную и комбинированную синфазную и противофазную осевую усталость при кручении. Этот стандарт ограничен симметричными, полностью противоположными напряжениями (нулевыми средними напряжениями), а также осевыми и крутильными волнами одной и той же частоты в комбинированном испытании на осевую и крутильную усталость. Этот стандарт также ограничивается определением характеристик однородных материалов с помощью тонкостенных трубчатых образцов и не распространяется на испытания крупногабаритных компонентов или элементов конструкции.

Этот стандарт не предназначен для решения всех проблем безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта обязан установить соответствующие правила техники безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также определить применимость нормативных ограничений перед использованием.

Этот международный стандарт разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в решении о принципах разработки международных стандартов, руководствах и рекомендациях, опубликованном Комитетом по техническим торговым барьерам Всемирной торговой организации.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Осевое напряжение (техническое осевое напряжение) определяется как изменение длины, деленное на исходную длину.
• Под напряжением сдвига понимают инженерное напряжение сдвига, возникающее в результате приложения крутящего момента к цилиндрическому образцу. Такое напряжение сдвига при кручении представляет собой простой сдвиг, а сдвиговое смещение определяется аналогично осевому напряжению.
• Отношение амплитуд двухосной деформации. При испытании на усталость при осевом кручении соотношение амплитуд двухосной деформации определяется как отношение амплитуды деформации сдвига к амплитуде осевой деформации.
• Фаза между осевыми и касательными напряжениями. При испытаниях на осевую усталость при кручении фазировка определяется как фазовый угол между формой волны осевого напряжения и формой волны напряжения сдвига. Два сигнала должны быть одного типа, например, оба треугольные или оба синусоидальные.
• Под напряжением сдвига понимают инженерное напряжение сдвига, действующее в ортогональных тангенциальном и осевом направлениях измерительной секции, и оно является результатом крутящего момента, приложенного к тонкостенному трубчатому образцу. Напряжение сдвига, как и напряжение сдвига, всегда наибольшее на наружном диаметре. В условиях упругого нагружения напряжение сдвига также изменяется линейно вдоль тонкой стенки трубчатого образца. Однако в условиях упругопластического нагружения напряжение сдвига имеет тенденцию изменяться нелинейно. Большинство контролируемых испытаний на осевую усталость при кручении проводятся в условиях упругопластической нагрузки. Поэтому рекомендуется предположить равномерное распределение напряжения сдвига.

Многоосные силы имеют тенденцию вызывать механизмы деформации и повреждения, которые часто совершенно отличаются и уникальны от тех, которые возникают в условиях простого одноосного нагружения. Поскольку большинство деталей техники подвергаются циклическим многоосным силам, необходимо охарактеризовать деформационное и усталостное поведение материалов в этом режиме. Такая характеристика позволяет надежно прогнозировать усталостную долговечность многих компонентов техники. Осевое-крутильное нагружение является одной из возможных многоосных силовых систем и по существу представляет собой двухосный тип нагружения. Тонкостенные трубчатые образцы, подвергнутые осево-крутильному нагружению, могут быть использованы для исследования поведения материалов в двух или четырех квадрантах в полях главных напряжений или деформаций. Осевое-крутильное нагружение более пригодно, чем двухосное нагружение в плоскости, поскольку напряженное состояние тонкостенных трубчатых образцов постоянно и хорошо известно на всем участке испытания. Это приложение полезно для получения данных об усталостной долговечности и циклической деформации однородных материалов в условиях осевой, крутильной и комбинированной синфазной и противофазной аксиально-крутильной нагрузки.

Среди многочисленных исследований, измерений, анализа и оценки, проводимых для предприятий в различных секторах, наша организация, с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием, соответствует «Стандартной практике ASTM E2207-15 для осевых и крутильных испытаний с контролем напряжения». Стандарт испытаний на усталость с использованием образцов тонкостенных труб. Он также предоставляет определенные услуги по испытаниям.