[发明专利]一种零部件疲劳试验裂纹监测方法

说明书

本发明公开了一种零部件疲劳试验裂纹监测方法，该方法通过增压缸将高压油传递到零部件上，模拟零部件在真实过程中的受载情况，增压缸的增压活塞杆的底端连有位移传感器。通过对零部件疲劳试验中增压活塞杆的位移幅值的限值进行设定,当位移幅值超过设置的限值时，通过程序控制设备自动停机，达到裂纹监测的效果。本发明方法可节省人力，提高安全性，并保证试验的准确性，且适用范围广。

技术领域

本发明属于材料试验领域，特别涉及疲劳试验裂纹监测方法。

背景技术

零部件疲劳试验中，裂纹的监测一直是关注的焦点，裂纹的在线监测是公认的难点。在零部件疲劳试验中，裂纹发现不及时，容易造成被测试件和工装甚至加载设备的损坏，同时也导致零部件实际寿命存在一定的不准确性，影响最终的试验结果。目前零部件裂纹的监测一般靠人工采用肉眼来定时进行观察，出现裂纹后手动停机，疲劳试验试验时一般24小时不停机，需要试验人员随时对零部件的状态进行监控，防止裂纹过大导致零部件、工装或者试验设备的损坏,一方面浪费大量的人力资源,另外还存在着一定的安全隐患。也增加了试验的人力投入,同时裂纹判断标准无法定量,造成试验的精准度下降。

微小的裂纹在宏观上的特性方面表现并不明显，例如振动、位移等。另外同一种零部件，其裂纹产生部位有时并不一致，而且裂纹有时产生于无法直接观测的位置，采用摄像技术或者应变技术也难于实现裂纹的完全在线监测。

以发动机机体疲劳试验为例，当试验过程中机体产生微小裂纹时，机体的整个强度并没有很快地减弱，而是能够在预定载荷下继续运行，当机体的裂纹扩展至一定程度时，机体裂纹才会在宏观上表现出明显的特性。如果零部件裂纹发现不及时，会影响疲劳试验中零部件的寿命，进一步影响疲劳试验结果的准确性，甚至有可能得出错误的结论。

可见，现有技术采用的方法具有试验安全性无法保证、浪费人力、裂纹长度难于精确控制,试验结果的精准度不高等缺陷。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提出的方法旨在解决零部件疲劳试验中裂纹在线监测的难点问题，实现零部件疲劳试验无人值守。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种零部件疲劳试验裂纹监测方法，所述方法包括如下步骤：

1)安装试验设备，包括加载设备、试验工装以及被测零部件；保证来自泵站的液压油的压力能够顺利增压并传递到被测零部件上；

2)开启试验程序，通过调整伺服阀来调整液压油油压的大小以及波形；

3)按照预定载荷进行加载，开启试验设备，观测开启后活塞杆的位移幅值量；

4)停机，设置活塞杆的位移幅值限值，并设置程序当活塞杆位移幅值超过限值时，设备自动停机；

5)再次开启设备，按照预定载荷进行加载，进行试验；

6)当被测试件出现小裂纹时，活塞杆位移幅值超限，设备自动停机。

进一步，所述方法还包括：拆下被测零部件进行详细检查，检查裂纹的起始位置及大小以用于进一步分析。

进一步，步骤2)中的波形采用正弦波，还可以采用如方波、三角波以及除正弦波、方波和三角波外的其他波形。

进一步，步骤4)中的限值比开启后的位移幅值大1-5毫米。

本发明基于的监测原理为：当被测试件产生裂纹及裂纹扩展过程中,被测试件的刚度会有一定下降,加载活塞杆的位移幅值会相应增大,对加载活塞杆的位移幅值的限值进行设定,当位移幅值超过设置的限值时,通过程序控制实现自动停机,从而达到疲劳试验中裂纹监测的效果。

本发明的优点在于：