Нераспространяющаяся усталостная трещина
Cтраница 1
Нераспространяющиеся усталостные трещины, являющиеся результатом специфических условий нагружения, наблюдаются в подступичных частях осей, подвергающихся изгибным нагру-жениям. Такие трещины, как правило, имеют начальный участок, расположенный под углом 70 - 75 к поверхности. Торможение этих трещин объясняют быстрым уменьшением в тонком поверхностном слое переменных касательных напряжений, которые обусловливают зарождение и начальный рост трещин. [1]
Понятие нераспространяющиеся усталостные трещины введено для описания трещин, образующихся на дне острых надрезов и развивающихся лишь до длины 0 1 - 1 0 мм. Эти трещины имеются тогда, когда напряжение, инициирующее возникновение трещины, меньше напряжения, необходимого для распространения трещины. [2]
Глубина нераспространяющейся усталостной трещины увеличивается с ростом уровня амплитуды или максимальных напряжений цикла нагрузки, причем тем интенсивнее, чем больше коэффициент асимметрии цикла нагружения. Детали с усталостными трещинами одного размера могут выдерживать без разрушения тем более высокие амплитуды цикла напряжений, чем больше среднее напряжение цикла смещено в сторону сжатия. На рис. 56 приведены зависимости глубины нераспространяющихся усталостных трещин, возникших в призматических образцах ( 40x40 мм) с концентратором напряжений из стали 45 при асимметричном цикле нагружения с различными напряжениями сжатия. Увеличение среднего сжимающего напряжения снижает рост размера нераспространяющейся усталостной трещины. [4]
 |
Зависимость относительных пределов выносливости по трещинообразованию Онт / о я и разрушению. [5] |
В результате нераспространяющиеся усталостные трещины в условиях деформационного старения при повышенной температуре существуют в гораздо большем диапазоне напряжений, чем при нормальной температуре. В связи с этим и критический радиус надреза для исследованных сталей оказывается при температуре 375 С вдвое больше, чем при 20 С. [6]
Новая теория нераспространяющихся усталостных трещин, предложенная X. Фукухарой, основана на предположении о достижении амплитудой истинного напряжения в зоне вершины трещины критического разрушающего напряжения. Анализ амплитуд истинных напряжений проведен с использованием закономерностей наложения концентраторов напряжений, а критическое напряжение разрушения определено с учетом влияния скорости нагружения и температуры. Теоретическое решение получено для изгиба при вращении круглых образцов с периферическим концентратором напряжений и растяжения-сжатия по симметричному циклу бесконечной пластины с центральным эллиптическим отверстием. [7]
Теоретическое исследование нераспространяющихся усталостных трещин может быть проведено на основе анализа амплитуд истинных напряжений, действующих в вершине трещины, и условий достижения этими амплитудами критического значения с учетом влияния скорости нагружения и температуры. Если амплитуда истинного напряжения у вершины трещины превышает критическое напряжение, то в рассматриваемой зоне возникает новая усталостная трещина. Если же критическое напряжение достигнуто не будет, то дальнейшего развития трещины не произойдет и такая трещина станет нераспространяющейся. Это предположение основано на экспериментах, в которых было показано, что пределы выносливости образцов с развившейся на некоторую глубину трещиной при испытании на растяжение-сжатие практически не зависят от номинального среднего напряжения цикла, а зависят только от амплитуды номинального напряжения. [8]
Предельный размер нераспространяющейся усталостной трещины важно знать еще и потому, что необходимо иметь возможность при эксплуатации надежно определять степень опасности присутствия такой трещины в детали. [9]
Хотя существование нераспространяющихся усталостных трещин в этой стали доказано экспериментально, зависимость AK / Ef ( N) явно не выявляет их существования. Долговечность многих разрушившихся образцов оказалась значительно больше долговечности, соответствующей появлению в других образцах нераспространяющихся усталостных трещин. Трещины, считающиеся нераспространяющимися, на самом деле могут быть просто очень медленно растущими. [10]
Определение предельной длины нераспространяющихся усталостных трещин было проведено также в надрезах образцов из стали 45 и галтелях крупных валов из легированных сталей после их поверхностного упрочнения. [11]
Сопоставление зон существования нераспространяющихся усталостных трещин для стали 2 при температурах 20 и 375 С ( рис. 46) показывает, что деформационное старение исследованных сталей оказывает основное влияние на способность стали тормозить развитие усталостной трещины. [12]
Влияние вакуума на характеристики нераспространяющихся усталостных трещин специально не исследовалось. [13]
Так как обычно глубина нераспространяющейся усталостной трещины мала по сравнению с глубиной надреза, то напряжение, необходимое для развития такой трещины, можно определить из последнего соотношения, подставив вместо / глубину надреза. [14]
Существует еще один характерный размер нераспространяющихся усталостных трещин, не зависящий от исходной концентрации напряжений, а являющийся постоянным для данного материала и схемы нагружения. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5