Длина - усталостная трещина
Cтраница 4
Длина такой нераспространяющейся трещины зависит от длины исходной усталостной трещины; амплитуды цикла напряжений на уровне выше предела выносливости, при котором была выращена исходная трещина, и амплитуды цикла напряжений на уровне ниже предела выносливости, при котором происходили испытания образцов с исходной трещиной. [46]
Была получена тарировочная зависимость этой частоты от длины усталостной трещины, а затем изменения частоты были использованы для определения скоростей роста трещин. Испытывалось два типа образцов: один с волокнами, ориентированными вдоль, а другой с волокнами, ориентированными поперек оси образца. [47]
На рис. 88 представлена фотография излома образца, испытанного по режиму ступенчатых нагружений. Приведенная фотография позволяет оценить изменение фронта усталостной трещины, его кривизну в процессе циклического нагружения и замерить длину усталостной трещины в любой точке поперечного сечения образца, а также определить скорость распространения трещины. [49]
Стабилизация процесса неупругого деформирования соответствует точке М, где происходит зарождение магистральной трещины, точка Р соответствует длине усталостной трещины 1р размером 1 - 1 5 мм. Число циклов развития этой трещины до окончательного разрушения п составляет весьма небольшой процент средней долговечности N, который уменьшается, как это видно из табл. 11, с уменьшением напряжений. [50]
При применении индивидуального мониторинга для каждого критического места конструкции должен быть найден некоторый физический параметр, который может рассматриваться как индикатор состояния конструкции. Наилучшим вариантом является такой, когда индикатор выражен тем же физическим фактором, что и предельное состояние, например, величиной износа или длиной усталостной трещины. [51]
По мере перехода от зоны ЗК с максимальным растягивающим напряжением к ее центральному отверстию, где она располагается на валу редуктора, напряжения от контакта зубьев уменьшаются из-за их перераспределения между соседними зубьями и ограниченным перемещением или возможной деформацией самих зубьев. При этом динамические напряжения от вращения ЗК возрастают и нарастает максимальный уровень коэффициента интенсивности напряжения, если рассматриваемая траектория изменения напряжений вдоль радиуса колеса совпадает с траекторией возрастающей длины усталостной трещины. По мере продвижения усталостной трещины от периферии ЗК к ее оси происходит нарастание асимметрии цикла нагружения при уменьшении амплитуды переменных напряжений. Возникает естественный вопрос о длительности процесса зарождения и последующего роста трещины на основе анализа вида повреждающего цикла нагружения, который определяет продвижение трещины в ЗК за один цикл запуска и остановки двигателя. [52]
 |
Диаграммы усталости стали марки Ст. 3 в отожженном состоянии ( а, в состоянии поставки ( б и после ММТО ( в. [53] |
Длина усталостных трещин в зоне отверстия измерялась ( без остановки пульсатора) с помощью отсчетного микроскопа типа МПБ2, дающего возможность измерять исходную трещину начиная с длины 0 05 мм. Для облегчения наблюдений за возникновением и распространением усталостных трещин в зону концентратора напряжений непрерывно подавались чернила, которые, проникая в устье усталостной трещины, делали ее более заметной. [54]
Для этого используют образец с надрезом, который подвергают усталостному испытанию по обычной методике вплоть до разрушения. На поверхности излома определяют длину усталостной трещины, которую принимают за критическую екр. [55]
Для создания модели рассмотрим рис. 1, я, на котором показаны длины усталостной трещины а0 и якрит, а также относящиеся к ним величины коэффициентов интенсивности напряжений &. Для того чтобы длина усталостной трещины увеличилась на величину крит - я0, необходимо, чтобы разрушилось L0 атомных связей. При произвольном числе циклов нагружения ( рис. 1, б) и длине усталостной трещины а обозначим число действующих атомных связей через L ( N), отношение этого числа к первоначальному - через L ( N) L ( N) / Lg. Предположим, что величина их уменьшения каким-либо образом пропорциональна числу мгновенных действующих связей. [56]
Ссылаясь на неопубликованные результаты рентгеновских измерений, Нельсон и др. [16] указывают на то, что большие сжимающие нагрузки, вызывающие протекание пластической деформации ежатия по всему сечению, снижают до нуля остаточные сжимающие напряжения у корня трещины. В этом случае Кг снижается практически до нуля. Поэтому в точке D, в которой прикладывается сжимающая пиковая нагрузка, вызывающая протекание пластической деформации по всему сечению, К. Таким образом, в данной работе принимается, что сжимающие нагрузки непосредственно не вызывают увеличения длины усталостной трещины. Однако при этом учитывается, что нагрузки сжатия уменьшают остаточные сжимающие напряжения у корня трещины ( количественно это выражается уменьшением Кт) и приводят к ускорению роста трещины. [57]
Кроме того, обнаружено, что некоторые марки сталей ( например, 35 и ЗОГ при 5 - и 10-летней эксплуатации соответственно) ведут себя аномально, т.е. разрушаются при относительно низких напряжениях. Это связано, по видимому, с тем, что в процессе длительной эксплуатации металл труб становится рыхлым в результате зарождения в нем большого количества микропор и микротрещин. Так, металлографические исследования показали, что в процессе на-гружения в трубных сталях происходит накопление необратимых микропластических деформаций. Например, в стали ЗОГ после 10 лет эксплуатации полосы скольжения наблюдали лишь на единичных зернах, а при циклическом нагружении тех же образцов линии и полосы скольжения возникают во многих зернах, причем с увеличением числа циклов нагружения ( до 4 - Ю3 - 5 - Ю3) их количество увеличивается. На рис. 6.5 приведены графики зависимости начальной стадии изменения длины усталостных трещин от числа циклов повторно-статического нагружения. [59]
С целью определения предельного числа циклов до разрушения и зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения были проведены испытания на малоцикловую усталость натурных образцов основного металла и сварных соединений труб. Наружная и внутренняя поверхности образцов не обрабатывались, их толщина соответствовала толщине металла труб. Установлены средние значения долговечности для образцов из основного металла и сварных соединений, выполненных газопрессовой и электродуговой сваркой, построены графики зависимости длин усталостных трещин на образцах сварных соединений, выполненных ЭДС и ГПС, от числа циклов нагружения. Определены значения остаточной долговечности в условиях циклически изменяющихся нагрузок с использованием графиков зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5