Cтраница 2
![]() |
Кривые усталостной прочности стальных образцов с надрезом.| Схема испытаний образцов на переменный изгиб. [16] |
На рис. 45 приведены результаты испытаний по описанной методике образцов из стали MSt3 с искусственными надрезами глубиной 1 мм. По той же методике испытывали стальные образцы с сильно корродированной поверхностью. [17]
В указанных экспериментах условия разрушения не были соблюдены из-за отсутствия в очагах разрушения ( искусственных надрезах) пластических деформаций, связанных с формоизменением трубы, вследствие образования овальностей или вмятин в трубах. [18]
Во многих случаях, имитируя эксплуатационные условия, испытания на коррозионную усталость проводят не на гладких образцах, а на образцах с искусственным надрезом, который служит концентратором механических напряжений. При этом трещина возникает на дне надреза, поскольку разрушающее воздействие среды и механической нагрузки сосредоточено именно там. Еще исследованиями Г. В. Карпенко было установлено, что совместное влияние концентраторов напряжений и коррозионной среды на сопротивление выносливости стали отличается от раздельного. [19]
Справедливость такого подхода подтверждается большим количеством данных, полученных ранее другими исследователями и автором 137, о ползучести волокон, действии повторных нагружений вплоть до разрыва, микроскопическом исследовании роста искусственных надрезов в напряженном полиамиде. [20]
Несмотря на то что точность измерения трещиностойкости методом индентирования несколько ограничивается корректностью определения истинной длины трещин, индентационные методы измерения считаются перспективными, поскольку оперируют истинными трещинами, а не искусственными надрезами и поскольку размер этих трещин близок к размеру реальных дефектов микроструктуры. В то же время изготовление однотипных надрезов для партии керамических образцов является серьезной проблемой и даже незначительные отклонения от желаемой геометрии надреза оказывают существенное влияние на результаты испытаний. [21]
![]() |
Зоны повреждения в образце из поликарбоната, испытанном при постоянной деформации у 2 21 мм с выдержкой в деформированном состоянии в течение 24 ч ( X 202. [22] |
Кроме нитевидных и клинообразных трещин, в некоторых случаях встречаются открытые трещины малой длины со скругле-нием краев в результате значительных пластических деформаций ( рис. 16), которые при дальнейшем нагружении ведут себя как искусственный надрез с закругленным дном. [23]
Определяются средние величины вязкости разрушения при нескольких значениях радиуса г искусственного надреза ( серия образцов для каждого г) и по этим опытным данным строится аппроксимирующая их аналитическая зависимость; распространение этой зависимости вплоть до точки г 0 позволяет найти наименьшую вязкость разрушения, соответствующую максимально острому надрезу - трещине. [24]
![]() |
Испытание на изгиб стеклянной пластинки в трех точках при высокой скорости нагружения. [25] |
Предварительная нагрузка при начале излома здесь значительно выше, чем в случае с искусственным надрезом. [26]
По виду напряженного состояния испытания могут быть одноосными и двухосными и создаваться за счет растяжения, изгиба, кручения. При испытаниях в напряженном состоянии используют образцы с гладкой поверхностью и с концентраторами напряжений в виде искусственного надреза, заранее созданной трещины, естественного технологического или конструктивного концентратора. [27]
Для этого надо подвергнуть знакопеременному циклическому нагружению часть конструкции, содержащую наиболее опасное место, в котором делается искусственный надрез или насечка; максимальная амплитуда циклических напряжений вдали от надреза должна равняться рабочим напряжениям. После разрушения ( вследствие развития усталостной трещины из надреза) край критической трещины, соответствующей данным рабочим нагрузкам, легко визуально определить как границу, разделяющую блестящую поверхность медленного развития усталостной трещины и шероховатую поверхность быстрого роста трещины. [28]
Математический эксперимент по определению межремонтного ресурса корпусных элементов дополняется натурным экспериментом. В том месте, где корпус имеет минимальный запас прочности, перпендикулярно линии действия максимального растягивающего напряжения делается искусственный надрез. Глубина его имеет порядок размера пластической зоны, длина в 2 - 10 раз больше глубины, радиус основания надреза не превышает 0 1 мм. [29]
Существенной особенностью излагаемого подхода является органичное сочетание методик, основанных на испытании лабораторных образцов, и полунатурных и натурных испытаниях. Так, для уточнения характеристик трещиностойкости роторов, корпусов разработаны ( см. рис. 1) специальные методики определения нижней границы трещиностойкости корпусов, натурных испытаний корпусов с искусственными надрезами, система образцов-свидетелей, устанавливаемых в роторах ( в центральной полости, в балансировочных пазах дисков) и в корпусах. Такие образцы-свидетели ( датчики повреждений) используют при полунатурных испытаниях, в том числе в условиях коррозии под напряжением, при эксплуатационном нагружении и воздействии рабочей среды. [30]