Kaynaklı detayların yorulma özellikleri genellikle küçük ölçekli numuneler üzerinde belirlenir ve bu özellikler verimli bir şekilde test edilebilir. Test döngüsel bir yük uygulanmasından oluşur. Eninde sonunda mikroskobik bir çatlak başlayacak.
Çatlak daha sonra büyüyecek ve numune nin içinden yayılacak. Test, numune kaybolana kadar çalıştırılır. Testin sonucu, boru yük seviyesi için arıza yayana kadar yük çevrimlerinin sayısıdır.
Başarısızlık Bu bulgu genellikle oldukça açıktır, ama nasıl çatlak başlatma belirlenebilir? Aşağıdaki dijital görüntü korelasyonundan deneysel bir yaklaşım sunulmuştur. Aşağıdaki testte kullanılan numuneler 10mm ile 25mm plaka arasında çok katmanlı bir plaka içerir.
Numuneler 355'te yapısal çelikten yapılmıştır. Yorgunluk yükleme çatlaklar 10mm plaka üzerinde kaynak deliğinde oluşması bekleniyor. Dijital görüntü korelasyon için numune yüzeyine bir benek deseni uygulanır.
Kaynak ve çevresi herhangi bir kir veya yağ temizlendikten sonra, desen sprey boya kullanılarak uygulanır. Benekler beyaz ve siyah boyanın alternatif tabakaları ile elde edilir. Püskürtme, yakın bir boya tabakası değil, ince benekler oluşturan numuneden biraz uzakta tutulur.
Benekler 0.1mm kadir büyüklüğünde mümkün olduğunca ince olmalıdır. Testler 200 kiloluk newton rezonans test makinesinde yapılır. Bu kurulumda dijital görüntü korelasyon kameraları numunenin üzerine yerleştirilir.
Kamera mercelerinin odak noktasını ve diyafram açıklığını düzgün bir şekilde ayarlamak çok önemlidir. Kısa pozlama sürelerine izin verebilmek için yeterli aydınlatma sağlanmalıdır. Dört LED ışık numunenin yakınına yerleştirilmişti.
Yansımaları azaltmak için ışıklara ve kameralara polarizasyon filtreleri uygulandı. Testler 34 Hz yükleme frekansında çalıştırılır ve bu da her yük çevrimi için yaklaşık 29 milisaniyelik bir süreyle sonuçlanır. Kameraların pozlama süresi bu yük süresinin yeterince küçük bir kısmı olmalıdır.
Kullanılan kurulum için 0,8 milisaniyelik bir pozlama süresinin uygun olduğu kanıtlanmıştır. Kameralar test makinesinden gelen kuvvet sinyali tarafından tetiklenir. Tetikleme sinyali ile gerçek görüntü edinimi arasındaki gecikmeyi telafi etmek için, tetikleyiciyi yük sinyalinin zirvesinden biraz önce ayarlamak gerekebilir.
İlk yük döngüsü statik olarak uygulanır. Maksimum yükte kaynağın görüntüsü alınır. Döngüsel yükleme için gerçek yorulma testi daha sonra başlatılır.
Görüntüler, test makinesinden gelen kuvvet sinyali tarafından tetiklenen önceden tanımlanmış yük döngüleri aralıklarında, testi kesintiye uğratmadan çekilir. Test süresi boyunca yaklaşık 100-200 görüntü elde etmek için aralık seçilmelidir. Bu, aşırı veri toplamakaçınırken, gerekli doğrulukla çatlak başlatma belirlemek için yeterli olmalıdır.
Plaj işaretleri nin üretimi isteğe bağlıdır. Dijital görüntü korelasyon tarafından algılanan çatlak uzunluğunu doğrulamak için burada uygulanır. Dönemler azaltılmış bir yük aralığıdır ve yorulma testi süresince periyodik olarak tanıtılır.
Bu aralıklar sırasında azalan çatlak yayılımı, testi tamamladıktan sonra çatlak yüzeyindeki semielliptical işaretler açısından görünür hale gelir. Testten sonra, numunenin yükleme yönündeki suşları hesaplamak için dijital görüntü korelasyonları değerlendirilir. Tam yordam uygulanan yazılıma bağlıdır.
Suşları hesaplamak için ilk statik yük döngüsünden görüntü referans olarak kullanılır ve ardışık görüntüler için hesaplanan tüm suşlar göreceli olacaktır. Kontrol planının menzili olası gürültü ve kanıt çatlak oluşumunu bastırmak için uyarlanmıştır. Daha sonra test süresi boyunca elde edilen görüntüleri çalıştırın.
Sonunda kaynak deliğinde gerginlik artmaya başlayacak, başka bir çatlak oluştuğunu gösteren. Teknik veya mikroskobik çatlak başlatma, kabul edilen kısıtlama 2mm uzunluğunda% 1 aştı iken. Kaynaklı durumda bu örnek, numunenin ortasında gerilme gerilmeleri ve kenarlarda sıkıştırıcı gerilmeler içerir.
Bu nedenle çatlağın numunenin orta çizgisine yakın bir şekilde başlaması beklenmektedir. Bu noktada mikroskobik bir çatlak oluşmuştur. Gözlenen çatlak uzunluğunu doğrulamak için, sonuçlar test sırasında oluşturulan plaj işaretleri ile karşılaştırılır.
Çatlak büyüme gözle görülür plaj işaretleri oluşumu sırasında yavaşladı. Bu örnek kaynaktan sonra stresle rahatladı. Çatlak inisiyasyonu bu nedenle artık gerilmelerden etkilenmez.
Kaynak boyunca farklı yerlerde çeşitli çatlaklar oluştu. Onlar plaj işaretleri ile belirtildiği gibi büyüdü ve sonunda birleşti. Dijital görüntü korelasyonunu kullanarak sunulan prosedür, teknik çatlak başlatma ve yorulma testleri sırasında monitör ve çatlak yayılımı sağlar.
Yüksek yük frekansına sahip rezonans test makinelerinde, çalışan testi kesintiye uğratmadan uygulanabilir. Kaynaklı numuneler üzerinde benimsenen, kaynak deliğinde başlayan çatlakları tespit etmek için numunenin tüm genişliğini kaplamaya olanak sağlar.
