Высокочастотного напряжения

Нагрузки малой амплитуды, как и выдержка материала под нагрузкой, не являются достаточным условием для разрушения материала по межфазовым границам. Они только способствуют проявлению факта ослабленного состояния этих границ, которое материал имеет изначально. Если границы фаз материала не ослаблены, то он не проявляет чувствительности как к выдержке под нагрузкой, так и к нагрузкам малой амплитуды при высокой и, тем более, при низкой асимметрии цикла нагружения. Следует уточнить, что здесь речь идет не о высокочастотных колебаниях, когда единичное приращение трещины не может отвечать каждому акту приложения внешней нагрузкой. В случае высокочастотного нагружения могут играть роль резонансные явления, когда отдельные элементы структуры (например, сами пластины) могут входить в резонанс, вызывая потерю коге-зивной прочности по межфазовым границам.

Пневматический способ высокочастотного нагружения состоит в том, что испытуемый образец возбуждается на собственной частоте пульсирующей струей сжатого воздуха. Имеются также газовые пульсаторы24'25, к которым высокое давление воздуха подводят циклически.

Рис. 2. Изменение электропроводности у стали ст. 3 при акустической усталости от числа циклов Л'д и величины высокочастотного нагружения: Л 2, 3 — соответственно сгтак=41, 28, 21 кгс/мм2

вая /) и электропроводности Y (кривая 2) стали ст. 3 при акустической усталости от величины высокочастотного нагружения. Число циклов ЛГЦ=6-105

Вследствие сложного характера временной зависимости сопротивления усталости от частоты циклического нагружения возникают трудности при разработке (на основе высокочастотного нагружения) ускоренных способов определения характеристик усталости. Тем не менее использование методов высокочастотного деформирования, по нашему мнению,— наиболее перспективный подход в решении задач ускоренного определения характеристик усталости. Это утверждение основывается на следующем сравнении различных способов ускоренных усталостных испытаний.

Данные о влиянии шероховатости поверхности на характеристики усталости в условиях высокочастотного нагружения и рабочих температур приведены далее на основании наших исследований.

Тепловой эффект снижает сопротивление деформированию. Влияние его тем значительнее, чем больше скорость и степень деформации, чем меньше теплоемкость, теплопроводность и удельная поверхность металла. Влияние теплового эффекта зависит также от вида нагружения и охлаждения образца в процессе циклического нагружения. Надо полагать, что в условиях высокочастотного нагружения вследствие затрудненного теплоотвода при быстром протекании динамической деформации, развивающегося по плоскостям скольжения тепла достаточно для частичного снятия наиболее неустойчивых искажений решетки, обусловленных неоднородностью локальной пластической деформации. В отдельных случаях этого тепла может быть достаточно и для возникновения «вспышки» рекристаллизации вблизи плоскости сдвига, вызывающей снижение сопротивления усталости. При низких частотах нагружения (малые скорости деформирования) влияние теплового отдыха уменьшается, так как скорость деформирования невелика и развивающееся по плоскостям скольжения тепло успевает рассеяться.

К последней группе относят системы, включающие силовозбудители для высокочастотного нагружения (для частот больше 50—60 Гц), высокоскоростные (более 2 м/с — до 10—20 м/с), крутильные и др. По типу управления можно выделить системы:

Для высокочастотного нагружения применяют однокаскадные ЭГР, в ко-

В регуляторы могут входить несколько параллельных усилителей управления ЗГР. Это может быть обусловлено необходимостью обеспечения высокочастотного нагружения, так как при нагружении с большей частотой нужно увеличить расход гидравлической жидкости, а ЭГР, рассчитанные на небольшие расходы, обладают лучшими частотными характеристиками. В некоторых случаях по этой причине на гидроцилиндр устанавливают до шести ЭГР.

В основу методики определения рассеяния энергии в условиях высокочастотного нагружения был положен метод локального определения характеристик рассеяния энергии по мощности тепловыделения, рассчитываемой измеряемыми скоростями нагрева и охлаждения области узлового сечения образца [3].

Рис. 4.15. Условия резонанса ,в первом циклотроне (диаметр 279 мм). По оси ординат отложена длина волны в вакууме высокочастотного напряжения, подаваемого на ускоряющие электроды. Кривые построены по теоретическим соотношениям для ионов Н+ и Н*;

Установив ПРО на контролируемую поверхность изделия, добиваются постоянной яркости высокочастотного разряда в разрядном промежутке, а о результатах контроля судят по величине приложенного к преобразователю импульсного высокочастотного напряжения.

Дефектоскоп предназначен для генерирования зондирующих импульсов высокочастотного напряжения, усиления, регистрации эхо-импульсов от дефектов и определения координат. Амплитудно-временная характеристика отраженных сигналов отображается на экране электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), на котором в определенном масштабе воспроизводится ход УЗ луча в контролируемом объекте.

Высокочастотное распыление. Разряд на постоянном токе нельзя использовать для распыления диэлектрических материалов, так как электроны должны непрерывно уходить с мишени во внешнюю цепь. Поэтому мишень должна быть проводящей. Это ограничение снимается при проведении разряда на переменном токе достаточно высокой частоты, именно такой, при которой за половину периода высокочастотного напряжения, приложенного к электродам Э1 и Э2 (рис. 2.7) электроны не успевают пройти расстояние между анодом и катодом (обычно это частота 10—50 МГц). В этом случае электроны попеременно движутся то к электроду Э1, то к электроду Э2, производя на своем пути ионизацию газа. Для поддержания стационарного характера разряда необходимо, чтобы за время своей жизни каждый электрон произвел в среднем одну ионизацию. Роль электродов Э1 и Э2 сводится теперь лишь к созданию поля в газо-- разрядном промежутке, и их можно в принципе вынести за пределы разрядной камеры. В установках высокочастотного распыления эти электроды покрываются мишенями Ml и М2 из распыляемого диэлектрика.

ВЧ — источник высокочастотного напряжения; Э1, Э2 — электроды, на которые полается пысо-кочастотное напряжение; Mtf М2 — мишени, нанесенные на электроды; П — подложка

На фиг. 8 показан емкостный датчик со сейсмической подвеской, входящей в аппаратуру, работающую по принципу параметрической амплитудной модуляции высокочастотного напряжения.

Аппаратура МАИ для измерения прогибов вала работает по принципу параметрической амплитудной модуляции высокочастотного напряжения, питающего емкостный датчик, с последующим выделением огибающей; амплитуда которой пропорциональна измеряемым прогибам вала. Блок-схема аппаратуры представлена на фиг. 1.

Прибор ИП-5К работает по принципу параметрической амплитудной модуляции высокочастотного напряжения, питающего индуктивный датчик. После детектирования, на выходе амплитудного детектора выделяется напряжение, амплитуда которого пропорциональна измеряемым перемещениям. Пройдя

Для питания индуктивного датчика высокочастотным напряжением в приборе имеется высокостабильный кварцевый генератор. Датчиком опорного сигнала является катушка индуктивности. Для выделения огибающей промодулированного высокочастотного напряжения служит амплитудный детектор, на выходе которого стоит двухкаскадный усилитель напряжения низкой частоты.

Действие наложенного высокочастотного напряжения на низкочастотную усталостную прочность. На установке, позволяющей одновременно создавать нагрузки с частотой 180—500 и 2500— 3000 циклов в минуту, было проведено два вида испытаний гладких стальных дюралюминиевых образцов при симметричном цикле нагружения [61]: с переменной амплитудой суммарных нагрузок; при постоянном полном размахе нагрузки, но при различном соотношении амплитуд низкочастотной и высокочастотной нагрузок. Наложение низкочастотной нагрузки уменьшает долговечность тем больше, чем выше амплитуда низкочастотной нагрузки.

Марин [61 ] испытывал сплавы Д16АТ, В95АТ и сталь ЗОХГСА при наложении двух нагрузок с частотой 10 и 2000 циклов в минуту при асимметричном цикле нагружения в условиях растяжения в основном при трех значениях наибольшего цикла, т. е. максимальное низкочастотное напряжение отах изменялось от 0,4огв до 0,7ав. Циклическое напряжение при воздействии на образцы нагрузки с частотой 10 цикл/мин изменялось от о;т,пл = = 0,1ств до атах,! = 0>7<т„ (табл. 4). После определения долговечности при низкочастотном нагружении образцы подвергались действию двух нагрузок. При этом амплитуды высокочастотного напряжения принимались равными 2,5; 5; 10; 15% от атахп.