Податливость - образец
Cтраница 3
В простейшем случае описанные выше колебания можно рассматривать как строго периодические с одинаковой амплитудой и длительностью периодов колебаний и одинаковой формой временной зависимости напряжений. Но по мере увеличения податливости образца изменение напряжений приобретает несколько более сложный характер и появляется двойная периодичность, заключающаяся в том, что равные значения напряжения воспроизводятся через один период, а пики напряжений чередуются так, что за очень резким максимумом следует несколько меньший. На рис. 1 был показан пример осциллограммы со строго периодическими колебаниями напряжения. Но эти эффекты, по всей вероятности, относятся скорее к деталям явления и обусловлены второстепенными причинами; центральной же проблемой является собственно автоколебательный характер процесса деформирования, представляющий основной интерес для настоящей работы. [31]
Очевидная неопределенность, возникающая при измерениях скорости трещины по поверхности образца, состоит в том, что нет уверенности, что измерения отражают скорость трещины в других сечениях, не совпадающих с поверхностью, Полезной мерой длины трещины в механике разрушения является эффективная длина трещины. Хотя эта длина трещины определяется обычно через податливость образца, она может рассматриваться как среднее значение а плюс некоторая пластическая зона. Эффективная длина трещины в образце может быть измерена с помощью тензодатчиков, расположенных там, где деформации особенно сильно зависят от положения конца трещины. Для этого во время движения трещины на участке старт - остановка необходимо записать кривую деформация - время. Одно из удобных для измерений положений тензодатчиков находится вблизи ожидаемой плоскости распространения трещины где датчики измеряют изгиб плеч образца. Другое - на нейтральной плоскости плеч образца, где тензодатчики измеряют сдвиговые деформации плеч образцов ПДКБ или ДКБ. [32]
Но нами был поставлен модельный опыт, когда податливость образца была недостаточной ( по рис. 8) для возникновения автоколебаний, но последовательно с образцом устанавливалась мягкая пружина, так что суммарная податливость ( образец плюс пружина) соответствует точке, отмеченной на рис. 8 звездочкой. Эта точка выбрана так, что она попадает в область автоколебательных режимов растяжения. И, действительно, в этом модельном опыте реализовывалась описанная выше периодичность, в то время как без установки мягкой пружины образец деформировался в режиме стационарного образования шейки. Отсюда ясно, что последняя играет роль мягкой пружины. [33]
Как и в ранее рассмотренных балочных образцах, в меру роста трещины увеличивается податливость образца. При постоянной стреле прогиба это приводит к уменьшению нагрузки на образец и, соответственно, к относительному ( по сравнению со случаем нагружения с постоянной величиной изгибающего усилия) уменьшению коэффициента интенсивности напряжений. В свою очередь уменьшение коэффициента интенсивности напряжений приводит к снижению скорости роста усталостной трещины. [34]
Другим не менее важным моментом, имеющим место при нагруже-нии соединений, ослабленных несимметричными мягкими прослойками ( например наклонными, см. рис. 2.1 г), является существенное влияние поперечной податливости на получаемые результаты стт в. Следует отметить, что на практике, как правило, наблюдается существенное различие в поперечной податливости образцов при их испытаниях и конструкции в процессе ее нагружения, что свидетельствует о проблематичности прямого переноса результатов, полученных на образцах, на реальные конструкции. [35]
 |
Значение / Сю алюминиевого сплава типа В95 з зависимости от относительной глубины трещины ( образцы с одним боковым надрезом. [36] |
Затем на образцах делают надрезы разной глубины ( 0 1 W; 0 2 W; 0 3 W; 0 35 W; 0 40 W; 0 45 W; 0 50 W; 0 60 W; 0 70 IF), но радиусы закругления у всех одинаковы. Приготовленные образцы с надрезом ра - тягивают, записывают диаграмму Р - V и определяют податливость образца ( наклон прямой в координатах Р - - V) по записанным кривым. [37]
В случае трехмерных задач Да в ( 8) следует понимать как изменение площади одной из поверхностей трещины. Уравнение ( 8) лежит в основе существующих в механике разрушения методов испытаний, предназначенных для определения G путем измерения податливости образцов заданной конфигурации. [38]
Метод оказывается наиболее полезным при испытании относительно небольших образцов, на которых можно точно измерить податливость в лабораторных условиях. При испытаниях в условиях постоянства нагрузки важно определить лишь перемещение точек приложения силы, например при трехточечном изгибе величина плеча изгибающего момента не входит в экспериментальную калибровочную кривую для конкретной геометрии образца и нужна только в случае теоретической калибровки податливости образцов разных размеров. [40]
 |
Зависимость скорости роста коррозионной трещины dajdt от интенсивности напряжений Кг [ чистый А1 - Zn - Mg-сплав, охлажденный перед старением в воде ( / или на воздухе ( 2 ]. [41] |
Тем не менее, измеряемые с помощью этого метода скорости в общем согласуются со скоростями, определяемыми другими методами. Используются также и методы измерений податливости образца при росте трещины в условиях коррозии под напряжением. [42]
Теория вязкости разрушения, изложенная в предыдущей главе, логически устанавливает вид экспериментов для измерения критических значений высвобождаемой энергии деформации или коэффициента интенсивности напряжений. Стандартные образцы с предварительно нанесенной трещиной нагружают до разрушения. Если разрушение макроскопически хрупко, то, исходя из нагрузок, рассчитывают вязкость разрушения с помощью стандартных таблиц податливости образцов. Эта методика включена в спецификацию Проекта Британского Стандарта № 3, метод АОИМ Е399 - 70 ( см. гл. Чтобы представить, какие измерения проводятся на практике и почему на размеры образцов накладываются определенные ограничения для получения достоверных результатов, целесообразно рассмотреть развитие испытаний на вязкость разрушения, начиная с первых экспериментов, выполненных Ирвином. [43]
Кривые, показанные на рис. 7, а, получены при испытании обычного образца из стали А533В при температуре - 78 С. Толщина образца была 25 4 мм ( В / 5 0 4), и он был испытан при обычном растяжении. Податливость системы нагружения с захватами под нагружающие пальцы была равна 6 5 мм / МН, что ненамного меньше податливости образца перед разрушением, равной 8 8 мм / МН. Распространение трещины происходило с практически постоянной скоростью на расстояние 50 мм, затем оно приостановилось на 200 мкс, но после этого трещина еще подросла на 15 мм перед окончательной остановкой. Во время промежуточной остановки были зарегистрированы сравнительно ( большие перемещения нагружающих пальцев, указывающие на значительный подвод энергии к образцу. [44]
Очевидно, что критический параметр Jlc достаточно полно характеризует разрушение образцов различной геометрии. Значения Jlc хорошо экстраполируются к Glc при пониженных температурах. Весьма важно, конечно, измерять Jlc в момент начала разрушения, потому, что любой рост трещины перед окончательной нестабильностью влияет на податливость образца. [45]
Страницы: 1 2 3 4