|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Коэффициенте интенсивностиИспытания показывают, что с ростом N уменьшается абсолютное значение do/dN и кривая распределения предела выносливости имеет горизонтальную асимптоту. Значит, при каком-то числе циклов испытание образца необходимо прекратить. Это число циклов ЛГ0 принято называть базой испытаний. Для различных материалов приняты различные базы испытаний; так, для стальных образцов УУ„=107, для цветных металлов и сталей, закаленных до высокой твердости, Л^0=108 и т. д. Наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания, называется пределом выносливости и обозначается а^ (рис. 2.112). Для образцов при коэффициенте асимметрии цикла R ——1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются a_j, а при касательных напряжениях T_J. Коррозионно - усталостные испытания проводились в растворе 1 в. МаНСОэ + 1 н. КааСОд при коэффициенте асимметрии цикла К близком к нулю, на образцах с V - образным надрезом глубиной 1 мм. с частотой нагружения 1 Гц, на воздухе и в модельной среде как без поляризации, так и при наложении поляризации величиной минус 0,82. 0,70. 0,62 В (ХСЭ), при уровне деформации 0.21Х. Выбор ука-канного уровня деформации был обусловлен наличием геометрических концентраторов напряжения на поверхности реальных труб, в которых, в соответствии с результатами проведенных авторами исследований (см. рис. 2.2), наблюдается высокая механохимическая актив-пост! стали в указанной сред*» при напряжениях, превышающих предел текучести. Коэффициент интенсивности напряжения равяитывалс). р соответствии с общепринятой методикой. Подбор эмпирических коэф-фш'иентов уравнения Пэриса проводился с помощью анализа 27...49 экспериментальных точек на каждую кривую на ЭВМ методом наименьших квадратов. При этом была обнаружена высокая степень корреляции (по параметру т) с результатами исследований, нроведеннкх !.а- Предел выносливости при данном коэффициенте асимметрии опре делится в масштабе диаграммы ординатой точки пересечения проведенного луча с кривой АВ. С учетом соотношения (4.35) при и^ = идИН пороговое значение Кц, при коэффициенте асимметрии цикла R=0 выразится как Формула (30.3) записана для пульсирующего цикла, при коэффициенте асимметрии цикла R — Кт{п/Кт^ = 0. Для образцов и деталей при коэффициенте асимметрии цикла /?= — 1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются а_ и (a_i)D, а при отнулевом цикле (/? = 0) соответственно (То И ((То) о- Предел выносливости при данном коэффициенте асимметрии опре делится в масштабе диаграммы ординатой точки пересечения проведенного луча с кривой АВ. Обработка экспериментальных данных ;[41] полученных в исследовательских испытаниях при изгибе и растяжении-сжатии на материалах (образцах или деталях) средней прочности с разрушающим напряжением на последней ступени 0Р<500 МН/ма (50 кгс/мм2), отличается от обработки экспериментальных данных, полученных при кручении, а также при изгибе и растяжении-сжатии с iap>500 МН/м2 (50 кгс/мм2). Общим в обоих случаях является то, что методика не меняется при любом коэффициенте асимметрии. Рис. 61. Результаты испытаний арматурной стали марки 23Х2Г2Т при коэффициенте асимметрии цикла R=0,5 Оси и валы испытывают на плоский изгиб при коэффициенте асимметрии #=0,il. Для перехода от пределов выносливости Преимущественное распространение схемы испытаний o-m = const можно объяснить удобством построения диаграммы предельных напряжений, используемой в расчетах на прочность. Испытания по определению предела выносливости Стл при постоянном коэффициенте асимметрии цикла Я=ОЛ соответствуют испытанию практически незатянутых соединений. Близкой к реальным условиям нагружения оказывается схема испытаний при постоянном минимальном напряжении цикла [194]. В последние годы получила развитие динамическая механика разрушения [32], использующая аналитические, численные и экспериментальные методы. Для экспериментального исследования напряженного состояния вблизи вершины трещины и кинетики трещины применяют различные методы, включая методы фотоупругости и теневых зон (каустик). Созданные модели динамического разрушения используют те же положения, что и для квазистатического разрушения, а именно - представления о коэффициенте интенсивности напряжений и условие постоянства удельной энергии разрушения. Эти модели динамического разрушения базируются на предположении о непрерывном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дис- Для определения критического значения напряжения, соответствующего росту трещип ,г из точек х = ± а или х = — ±6, используем условие о -H.-^ предельном коэффициенте интенсивности напряжений с Гис. 22.4. Координатная система для поправкой на конечное зпа- плоскости с разрезами. чение прочности при отсутствии трещины (см. § 18). Если трещина растет из точек Интегрировать систему уравнений (37.17), (37.18) необходимо при заданном параметре нагрузки Я,, известных функциях ядра ползучести /?Д6) и коэффициенте интенсивности напряжений Ka(t,). Оценку склонности к коррозионному растрескиванию в расплавах солей ведут. по скорости роста трещины при определенном коэффициенте интенсивности разрушения. Зависимости скорости развития трещины от коэффициента интенсивности напряжений имеют тот же характер, что и зависимости, получаемые при растрескивании титана в водных растворах галогенидов (см. рис. 22). С повышением температуры расплава солей скорость развития коррозионной трещины увеличивается. Наличие небольшого количества воды (10—50 мг/кг) в расплаве незначительно сказывается на коррозионном растрескивании. Существенную роль играет состав В связи с этим для оценки вязкости разрушения вводят новое представление об условном критическом коэффициенте интенсивности напряжения [93]. Он соответствует образцу с концентрате- Основными источниками информации для указанных решений в части определения длительности роста усталостных трещин являются параметры кинетической кривой — показатель степени при коэффициенте интенсивности напряжения (КИН) и коэффициент пропорциональности при КИН. Интегрирование указанной выше зависимости требует использования, хотя бы в наиболее вероятной форме, уровня максимального напряжения и параметров нагружающего цикла. Применительно к реализованному в эксплуатации процессу разрушения материала параметры кинетической кривой оказываются неизвестными даже в наиболее упрощенном случае, когда рассматривается единственное уравнение Париса во всем диапазоне скоростей моделируемого или воспроизводимого роста трещин из анализа поверхности разрушения. Возникает проблема применения на практике тех или иных результатов экспериментальных исследований процесса усталостного разрушения металлов в лабораторных условиях к решению вопросов по определению длительности роста трещин и оценке уровня напряженности элементов конструкций на этапе развития разрушения. Влияние сдвиговых процессов на формирование поверхности разрушения в условиях нормального раскрытия берегов трещины подразумевает введение представления об эквивалентном коэффициенте интенсивности напряжения в соответствии с соотношением (4.33). В нем величина {Ке\ представляет собой эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения, который учитывает наличие, как минимум, двух процессов сдвига и отрыва при формировании мезотуннеля. Его величина равна (Ki)i в том случае, если реализуется только механизм отрыва при подрастании трещины. О реализации нормального раскрытия берегов Развитие трещины может произойти в случае регулярного нагружения в условиях постоянства деформации и постоянства нагрузки. При постоянстве деформации сохраняется постоянство плотности энергии деформации и разрушения, когда выполняется условие первого уравнения синергетики. При постоянстве нагрузки сохраняется постоянным ускорение роста трещины в соответствии со вторым уравнением синергетики. Показатель степени при коэффициенте интенсивности напряжения в этом случае соответствует четырем. Итак, для условий нагружения с постоянной нагрузкой каскад скачков трещины при ее развитии на масштабном уровне мезо II характеризуется соотношением Представление об эквивалентном или эффективном коэффициенте интенсивности напряжения может быть получено из рассмотрения реализуемых типов деформации материала у вершины трещины при сложном напряженном состоянии [65, 70, 73]. Суть такого представления заключается в том, что в условиях смешанного вида разрушения у вершины трещины происходит одновременно смещение берегов трещины вдоль плоскости трещины и нормально к ней. В этом случае получают близкие по виду поправочные функции, например, вида [65, 73] Немонотонный характер деформирования материала в цикле нагружения при наличии несинфазности не позволяет использовать традиционное представление о коэффициенте интенсивности напряжения. Вместе с тем формирование уста- лостных бороздок свидетельствует о сохранении неизменным ведущего механизма нормального раскрытия берегов усталостной трещины, что обеспечивает эквивалентность процесса разрушения материала при синфазном и несинфазном нагружении. Поэтому в описании процесса роста трещины и его моделировании может быть использовано представление об эквивалентном коэффициенте интенсивности напряжения в соответствии с условием (6.43). Рекомендуем ознакомиться: Коэффициенты долговечности Коэффициенты интенсивности Коэффициенты жесткости Коэффициенты корреляции Качающимся толкателем Коэффициенты облученности Коэффициенты ослабления Коэффициенты перекрытия Качественного состояния Коэффициенты представляют Коэффициенты пропускания Коэффициенты разделения Коэффициенты сжимаемости Коэффициенты теплопередачи Коэффициенты весомости |