ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дискретное развитие усталостных трещин из "Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций " На немонотонный, скачкообразный процесс подрастания усталостной трещины за цикл нагружения на величину менее параметра кристаллической решетки указывают прямые эксперименты [73-77]. Регистрируемая на поверхности образца СРТ может сохраняться неизменной применительно к начальной стадии разрушения (стадия I), соответствующей процессу формирования псевдо-бороздчатого рельефа излома, так же как и величина шага усталостных бороздок применительно ко II стадии роста трещин. Все это дает основание проводить единое теоретическое описание процесса непрерывного и одновременно дискретного развития усталостной трещины. [c.202] Вдоль фронта усталостной трещины развитие разрушения связано с каскадом скачков в момент увеличения размера несплошности материала, реализуемых в разных условиях по напряженному состоянию материала. Одинаковый скачок трещины может быть на рассматриваемой длине трещины при разных условиях внешнего воздействия, как это было показано в главе 2. [c.202] ГИИ образования свободной поверхности без учета рассеивания и накопления энергии, когда первоначально происходит накопление энергии в материале в течение некоторого числа циклов нагружения, и только после этого в одном из циклов реализуется дискретное подрастание трещины. Указанная ситуация характерна для стадии формирования псевдобороздчатого рельефа излома. [c.203] Минимальная величина скачка трещины ограничена параметрами кристаллической рещетки. Она не может быть меньше расстояния между двумя соседними атомами. Обычно на кинетических кривых выделяют границу для СРТ, которая характеризует величину прироста в цикле нагружения, равного одному параметру кристаллической решетки [78, 79]. Меньшие величины осредняемо-го прироста трещины за некоторое число циклов нагружения характеризуют явление накопления повреждения материала за несколько циклов, прежде чем происходит дискретное подрастание трещины. Чем больше циклов затрачивается на накопление повреждений в материале перед скачком трещины, тем больше расхождение регистрируемого в опыте среднего прироста трещины за цикл нагружения с реальным. [c.203] Таким образом, стадия развития усталостных трещин может быть охарактеризована последовательностью микроприращений (скачки) трещины в цикле нагружения и последовательностью соответствующих им значений КИН, являющихся также константами материала. При таком подходе оказывается возможным для любых условий внешнего воздействия на материал или, что то же, на элемент конструкции использовать универсальное соотношение между набором упорядоченных скачков трещины и эквивалентных КИН. Указанное соотношение инвариантно по отношению к условиям внешнего воздействия при сохранении неизменным механизма разрушения для варьируемых условий внешнего воздействия. [c.204] В соотношении (4.36) параметры Ср и v характеризуют тесноту связи величины прироста трещины с напряженным состоянием материала. [c.205] Безразмерный параметр указывает на закон формирования скачков трещины в направлении развития усталостного разрушения. Максимальное значение согласно принятым допущениям, соответствует Ро = 1. Следовательно, константа Ср = в соответствии с соотношением (4.37). [c.205] В уравнении (4.42) имеет место неопределенность в том, какой именно уровень или подуровень величины прироста трещины (или степень стеснения пластической деформации материала в вершине трещины) будет использован развивающейся трещиной как предпочтительный. В настоящее время наиболее тщательное изучение типичных величин шага усталостных бороздок, которые наиболее часто встречаются при развитии трещины, было осуществлено применительно к алюминиевым сплавам. Поэтому далее подробно рассмотрены соотношения между приростом трещины в цикле нагружения и величиной коэффициента интенсивности напряжения применительно ко второй стадии разрушения алюминиевых сплавов, где могут быть измерены регулярные параметры рельефа излома в виде усталостных бороздок. [c.206] Вернуться к основной статье