Двойной образец
Cтраница 1
Двойные образцы состоят из стартовой части, изготовленной из закаленной стали AISI 4340, которая электроннолучевой сваркой соединяется с рабочей частью, изготовленной из исследуемой конструкционной стали. В стартовой части находится тупой исходный надрез, который позволяет задержать начало разрушения до тех пор, пока KQ ( уровень инициирующего К) не превысит величину Kw для исследуемого материала. [1]
Применение двойных образцов исключает малые скачки трещины, так как трещина должна пробежать некоторое расстояние в стартовой части образца. Трещина должна также проникнуть далеко за сварной шов, чтобы обеспечить условия, когда результаты измерений отражают свойства исследуемого материала. [2]
Опыт авторов показывает, что двойные образцы такого типа требуют больших затрат на их изготовление, чем обычные образцы такого же размера, но это более чем возмещается избавлением от необходимости заботиться об уменьшении размеров и устранением стадии нанесения усталостных трещин. [3]
Точность измерений разности показателей преломления компенсационным методом при тщательном изготовлении двойного образца может достигать 3 - 10 - б, если измеряемая разность ( п2 - п ] 2 - 10 - 3 и / 10 мм. При этом погрешность N принята равной 0 02, что соответствует воспроизводимости отдельных установок микрометра компенсатора. [4]
 |
Сопоставление значений Къ, полученных по измерениям длины остановившейся трещины в рабочей части образца Ко ( Айг, со значениями Ко, полученными по измерениям скорости трещины в рабочей части. [5] |
Для иллюстрации этой возможности были проведены испытания двух плавок стали А533В на двойных образцах с применением нагружающего устройства, ограничивающего движение образца. F), и по измерениям длины остановившейся трещины, / Со ( Да), хорошо согласуются. [6]
На рис. 9 показаны кривые роста трещины и движения пальцев, полученные во время испытания двойного образца из сталей 4340 / А533В толщиной 25 4 мм ( Вп / В 0 4) при температуре - 12 С. Хотя разрушающая нагрузка была сравнительно высока, движение точек приложения нагрузки было значительно меньше, чем в предыдущих примерах ( ср. AU-2 на рис. 7, в), В целом проведенные за последнее время испытания показали, что применение описанного приспособления уменьшает максимальную амплитуду движения точек приложения силы в два-три раза по сравнению с получаемой при обычном нагружении клином. [8]
По мнению авторов, метод испытаний, опирающийся на динамический расчет с использованием длины трещины в момент остановки и применение двойных образцов, уже сейчас может служить основой для разработки стандартного метода испытаний, годящегося для измерений значений К т в области, имеющей практическое значение. В то же время необходимы дальнейшие исследования проблем, связанных с явлением ветвления трещины и ограничением ветвления посредством использования глубоких боковых надрезов или применения других форм образцов, в которых трещина была бы менее склонна к ветвлению. [9]
Из табл. 1 следует также, что размеры образцов, могут быть уменьшены примерно в 7 раз, а объем - в 50 разнесли перейти к двойным образцам, показанным на рис. 2, б и 2, г. Эти образцы получают приваркой стартовой части из закаленной стали ( например, из закаленной и отпущенной стали 4340 с оу 1380 МПа) к рабочей части. Требования к размерам образца на начало скачка трещины теперь определяются пределом текучести стартовой части. [10]
Требования к размерам образца и толщине определяются через величины: а) ( Дд / огу) 2, чтобы предотвратить появление большой пластической деформации до начала распространения трещины, и б) ( / ( о / ауд) 2, что бы обеспечить условия плоской деформации во время распространения трещины. Использование стартовой части в двойных образцах, изготовленной из закаленной стали, позволяет сильно уменьшить размер образца по отношению к величине ( / Оз / сгу) 2, а эксперименты, проведенные на образцах ДК. [11]
Для йсчезающе малых прониканий величина Кю приближается к Ко Для малой скорости трещины, что служит приближением к Km для этого случая. Результаты, приведенные на рис. 12, помимо подтверждения обоснованности динамического анализа [26], показывают также, что величины Кю и Kim - могут быть получены из значений Kia с введением соответствующей поправки для сравнительно больших скачков трещины, которые неизбежны в двойных образцах. [12]
Диапазону указанных скоростей соответствует диапазон допустимых размеров скачков трещины. Например, данные, полученные для плит BCL и CBI, показывают, что 400 м / с s Vm 1000 м / с. Для двойного образца соответствующий диапазон изменения длины трещины в процессе ее распространения в рабочей части образца должен быть 24 мм А г 146 мм. При таком большом скачке трещины значения К т могут быть получены лишь на основе динамического анализа длины остановившейся трещины. [13]
Результаты, полученные для стали А533В на образцах ДКБ постоянной высоты, подтверждают жизнеспособность новой методики и иллюстрируют связь между Kia, Kim ( или Кю) и величиной скачка трещины. В статье рассмотрены также достоинства образцов различной формы, требования к размерам образцов и толщине, возможные верхние и нижние границы для величины скачка трещины и проблемы, связанные с ветвлением трещины и применением боковых надрезов. Показано, что применение двойных образцов может привести к значительному снижению требований к размерам образца. [14]
Страницы: 1