Усталостные испытания на высоких частотах нагружения

Проведение высокочастотных усталостных испытаний обеспечивается специальными установками различных типов, конструктивные схемы которых подробно анализировались. В последние годы в Институте проблем прочности осуществлен ряд разработок высокочастотного испытательного оборудования. Это позволило вести усталостные испытания на высокой частоте нагружения одновременно с регистрацией рассеяния энергии в материале испытуемого образца, с нагревом и охлаждением при асимметричных циклах со средним растягивающим и сжимающим напряжением и др. Использование стандартных пульсаторов, электродинамических стендов и магнитострикционных установок дало возможность получить экспериментальные данные о выносливости конструкционных материалов при симметричных циклах однородного и неоднородного растяжения — сжатия в диапазоне частот от 16 гц до 20 кгц. Эти данные в совокупности с аналогичными сведениями, имеющимися в литературе, позволяют определить основные закономерности влияния высоких частот циклического нагружения на выносливость металлических материалов следующих классов: углеродистых и легированных сталей, сплавов на основе никеля, титановых и алюминиевых сплавов. Рассмотрим экспериментальные данные о выносливости указанных материалов, полученные на нескольких частотах нагружения, включая высокую, превышающую сотни герц. Изучение влияния частоты нагружения на выносливость углеродистых сталей облегчено тем, что для них в той или иной мере наблюдается «физический» предел усталости. Поэтому зависимость значений предела усталости от частоты циклов может считаться наиболее показательной характеристикой изучаемого явления.

Данная зависимость для углеродистых сталей выражается, в общем, кривыми такого типа. На всех остальных рисунках, пунктирные кривые построены по результатам ограниченного количества экспериментальных данных. В подрисуночных подписях ссылки даются только на работы, проведенные не в Институте проблем прочности.