Cтраница 3
Рассмотренные выше методы измерения скорости роста усталостной трещины и шага усталостных бороздок приводят к погрешностям метрологического характера, связанным с ручной системой измерений шага и субъективным элементом, вносимым при обработке результатов эксперимента. В связи с этим была предпринята попытка разработать методику автоматизированного поиска фракталей ( бороздок) с использованием растрового электронного микроскопа ( путем автоматического анализа периодичности и частоты структур) и вычислительной техники. Процесс разрушения материала сопровождается формированием в изломе периодической структуры в виде - усталостных бороздок, а также растрескиваний микронного и субмикронного размера. Фактически параметры структуры поверхности разрушения изменяются в пределах двух и более порядков. Поэтому для исследования такого рода структур поверхности в растровом электронном микроскопе ( РЭМ) целесообразно иметь оптимальный размер объекта с усталостными бороздками, где качественно может быть оценено сравнительно устойчивое значение шага усталостных бороздок при достаточном для осреднения их количестве. Очень важно, чтобы наблюдаемый рельеф поверхности имел хорошую контрастность изображения. В этом случае значимость получаемого различия в сигналах от падающего пучка электронов в местах выступов и впадин становится наиболее существенной, что удобно для анализа информации. [31]
О влиянии уровня напряжения на скорость роста усталостной трещины свидетельствует и тот факт, что трещина, полученная при повышенных напряжениях, может вообще прекратить свое развитие при снижении напряжений, хотя трещины, возникающие при этих пониженных напряжениях, развиваются вплоть до разрушения. Мейн считает [376], что при низких амплитудах нагружения подрастание трещины в основном происходит при растягивающем полуцикле в результате комбинированного действия напряжения в вершине трещины и воздуха как агрессивной среды; при высоких амплитудах нагружения механизм разрушения становится в большей степени механизмом пластического раскрытия ( релаксации) и роль воздушной среды снижается. При этом вершина трещины при сжимающем полуцикле вновь заостряется. [32]
Согласно единой кинетической кривой для скорости роста усталостной трещины около 5 10 - 7 м / цикл эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения составляет около 50 МПа м1 / 2, В исследуемом случае такая скорость была зафиксирована на расстоянии около 3 мм от зоны зарождения трещины. На этом участке в изломе распространение трещины было равномерным и могло быть рассмотрено, как и в образце прямоугольного сечения, когда происходит равномерное распространение сквозной трещины. Размер трещины позволял считать, что она достаточно удалена от очага, но существенно мала по сравнению с общим размером сечения рычага. [33]
![]() |
Влияние частоты нагружения f на скорость роста усталостной трещины v в образцах Ni - Сг - Мо - V сталей при РН 0 24 МПа и Д / f 20 МПа м1 [ 54, с. 121 - 147 ]. [34] |
NaCI или в морской воде скорость роста усталостной трещины увеличивается с уменьшением частоты нагружения в интервале 10 - 0 1 Гц. Частотный фактор проявляется сильнее при меньших значениях. [35]
Позднее подобные аддитивные влияния на скорость роста усталостных трещин обнаружили и на других сплавах. Следует помнить, что в условиях циклического нагружения скорость окисления может быть на порядки величины выше, чем в условиях обычного статического окисления. Подобное отсутствие корреляции наблюдали и при исследовании роста трещин ползучести, когда некоторые очень агрессивные суль-фидообразующие среды оказывали на него отрицательное влияние, например, разупрочняющее. Данные по статической высокотемпературной коррозии могут оказаться очень ненадежными1 в отношении прогнозов по воздействию среды в процессе ползучести или усталостного нагружения. [36]
Из анализа формул следует, что скорость роста усталостной трещины является степенной функцией размаха коэффициента интенсивности напряжения. Однако зависимость коэффициента Силе формуле Париса от условий испытаний и параметров, характеризующих материал, изучена недостаточно. [37]
Первоначальное сопоставление шага усталостных бороздок и скорости роста усталостной трещины, которую оценивали как приращение трещины за фиксированное число блоков ПЦН, показало следующее. [39]
Большая сила воздействия паров воды на скорость роста усталостных трещин в композитах была приписана чувствительности прочности волокна бора к парам воды. Границы раздела волокон и матрицы не играли здесь никакой роли, так как было замечено, что трещины растут в алюминиевой матрице. [40]
В общем виде можно рассматривать зависимость скорости роста усталостной трещины от условий нагружения с учетом того, как эти условия влияют на изменение степени стеснения пластической деформации в вершине трещины по сравнению с одноосным нагружением. В то же время при равенстве зон пластической деформации металла ( для одинаковой длины трещины и одинаковой геометрии образца) скачок трещины в цикле нагружения характеризуется единственным значением коэффициента интенсивности напряжений / Сэ. [41]
Формула ( 54) дает оценку скорости роста усталостных трещин в интервале от 2 5 - Ю 5 до 10 - 3 мм / цикл при условии, что Гтах ниже Кс, а номинальное напряжение атах не выше предела текучести. [42]
Многие экспериментальные данные показывают кусочно-линейную зависимость скорости роста усталостной трещины от коэффициента интенсивности напряжений в логарифмических координатах. Для большого диапазона скоростей, используемого в практических расчетах, эта зависимость представляет две прямые. Каждая из этих двух прямых может быть представлена уравнением Пэриса с соответствующими константами сии. [43]
![]() |
Варианты корректирующих. [44] |
Из многих механических факторов, влияющих на скорость роста усталостных трещин, наибольшая роль принадлежит коэффициенту асимметрии цикла. [45]