Распространение - усталостная трещина
Cтраница 2
Исследования распространения усталостных трещин как самостоятельной стадии были) начаты совсем недавно. [16]
Механизм распространения усталостной трещины зависит от разнообразных и сложных факторов и является сложным взаимодействием таких процессов, как циклическое скольжение и накопление очагов повреждения впереди распространяющейся трещины. Большинство предложенных теорий роста трещин удовлетворяет лишь ограниченному интервалу длины трещины и скорости ее роста. Поэтому скорость распространения усталостной трещины не может быть просто описана любым из существующих законов во всем диапазоне циклических напряжений. При этом дополнительные трудности возникают из-за влияния приложенного напряжения, температуры, окружающей среды, а также размеров и формы деталей и конструкций. Однако в довольно широких предепах изменения условий нагружения и геометрии трещины экспериментальные данные по наблюдению за распространением усталостной трещины могут быть описаны с использованием размаха коэффициента интенсивности напряжений. Размах коэффициента интенсивности напряжений является достаточно удобной базой для проведения различных исследований, обобщения и анализа экспериментальных данных, получаемых исследователями на образцах различной формы и с разнообразными по длине и геометрии трещинами. [17]
Закономерности распространения усталостной трещины в сварном соединении автором совместно с B.C. Зотеевым и Ю.А. Новиковым изучены [318] с использованием критериев линейной механики разрушения. Было показано, что скорость роста усталостных трещин является основным критерием оценки чувствительности отдельных зон сварного соединения к развитию усталостного разрушения. [18]
Процесс распространения усталостной трещины принято характеризовать величиной скорости, которая достигается при некотором напряженном состоянии материала, характеризуемом коэффициентом интенсивности напряжения. Величина скорости роста трещины Vi-Da / Dti соответствует ее измеренному приращению в горизонтальном направлении Da; за некоторый интервал времени Dtj или число циклов нагружения. Реальная или макроскопическая длина фрактальной трещины может быть охарактеризована набором элементарных приращений, которые в частном случае представляют собой шаги усталостных бороздок, имеющих в соответствии с соотношением ( 1) самоподобие их дискретного формирования. [19]
Процесс распространения усталостной трещины характеризуют величиной скорости, достигаемой при некотором напряженном состоянии материала. [20]
При распространении усталостной трещины с образованием гребенчатого рельефа у вершины трещины развивается значительная по размеру зона пластической деформации. [21]
Исследований, распространения усталостной трещины при низких циклических напряжениях выполнено много, относительно мало исследований проведено при высоких циклических напряжениях. Практически совсем отсутствуют исследования скорости роста усталостной трещины в широком диапазоне изменения приложенных циклических напряжений. [22]
Итак, распространение усталостных трещин при постоянной деформации в полной мере описывается первым синергетическим уравнением и его коэффициент пропорциональности может быть сопоставлен с уровнем полной деформации. Применительно к длинным трещинам это означает, что в коэффициент пропорциональности при длине трещины входят в безразмерном виде номинальное напряжение во второй степени и упругие и пластические характеристики материала. Это также означает, что между константами уравнения Париса нет взаимно зависимой связи. Каждому этапу роста трещины соответствует свой показатель степени для длины трещины, величина которого на всей стадии формирования усталостных бороздок последовательно меняется от единицы к двум. [23]
 |
Общий вид разрушенных в полете рычагов поворота лопастей несущего винта вертолета В-3. Стрелкой Л указан рычаг, имеющий усталостное разрушение. [24] |
Рассмотренные особенности распространения усталостных трещин в элементах конструкции систем управления, нагружаемых изгибом, растяжением, скручиванием и совместно по различным направлениям, свидетельствуют о длительном периоде их работы с трещиной. Это позволяет эффективно контролировать их с разумной периодичностью в эксплуатации и осуществлять ее на основе принципа безопасного усталостного повреждения. При определении повреждающего цикла нагружения следует исходить из того, что основную роль в развитии усталостной трещины играет цикл ЗВЗ. Однако в ряде элементов конструкции в системе управления ВС дополнительное повреждение вносит вибронагружение, которое ускоряет процесс развития трещины за цикл ЗВЗ. Наблюдение в изломе усталостных бороздок для рассматриваемых элементов конструкции свидетельствует о незначительной роли вибрационных нагрузок в развитии трещины. [25]
Первые исследования распространения усталостной трещины в эвтектике А1 - Al3Ni были проведены Гувером и Гертцбергом [31] на цилиндрических образцах с надрезом. В предыдущих исследованиях с участием одного из этих авторов [27] было показано, что в изучаемом сплаве матрица - деформируемая, а усы AlgNi - упругие. [26]
Для случаев распространения усталостных трещин одновременно через оба слоя плакированного металла актуальным является изучение возможности прогнозирования долговечности биметалла на основе известных свойств его составляющих. [27]
Поэтому картина распространения усталостной трещины, помимо геометрии образца, зависит еще от схемы приложения нагрузки. Если боковые смещения обусловлены продольным изгибом или, например, выпучиванием тонкой стенки сосуда высокого давления, трещины в тонком сечении могут развиваться быстрее, чем в толстом, несмотря на то, что очаги хрупкого статического разрушения предпочтительнее появляются в толстых изделиях. Если боковые смещения ограничить, то трещина будет распространяться медленнее. Подобным же образом статическая вязкость разрушения тонкой пластины существенно растет, если ограничен продольный изгиб ( см. гл. [28]
Большая площадь распространения усталостной трещины и наличие одного очага разрушения свидетельствуют о невысоком уровне номинальных напряжений. [29]
Рассмотрим кинетику распространения усталостной трещины в пластине. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5