ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Зависимость распространения трещины при малоцикловой усталости от числа циклов из "Теория высокотемпературной прочности материалов " Кроме того, можно считать, что зависящее от времени нагружения распространение трещины, наблюдаемое при высокотемпературной малоцикловой усталости, обусловлено ползучестью. Это положение справедливо, так как указанная зависимость обнаруживается и при высокой температуре и в вакууме, когда не происходит деформационного-старения. При анализе распространения трещины на воздухе особое внимание следует обратить на влияние высокотемпературного окисления. Из результатов работы Коффина, приведенных на рис. 6.26, можно заключить, что в случае, когда первоначальная зависимость скорости распространения трещины от числа циклов нагружения при испытаниях в вакууме переходит при испытаниях на воздухе в зависимость от времени нагружения, в определенной степени проявляются промежуточные свойства указанная зависимость не является зависимостью только от времени. [c.215] Поэтому, по-видимому, этот случай следует рассматривать особо, а не как зависимость скорости распространения трещины только от времени, обусловленную ползучестью. Однако неясно, так ли это. [c.215] На рис. 6.33 приведены результаты испытаний на распространение трещины, при циклическом приложении ступенчатой нагрузки (напряжения в течение времени напряжения r в течение ti) на плоских образцах из стали 304 с центральным надрезом ( N) или с двусторонним надрезом (DEN). И в этом случае результаты испытаний на усталость попадают на продолжение кривых, характеризующих соотношение dlldN — J при распространении трещины при статической ползучести. Особое внимание следует обратить на то, что при ступенчатой нагрузке происходит увеличение скорости распространения трещины в несколько десятков или сотен раз по сравнению с непрерывным нагружением (статической ползучестью). Из сравнения скорости распространения трещины при статической ползучести и скорости распространения усталостной трещины (см. рис. 6.28) также следует, что при циклическом напряжении величина dlldt больше. Это обусловлено [39 ] увеличением скорости ползучести вблизи вершины трещины под действием циклического напряжения. [c.218] Считают, что этот параметр эффективно характеризует распространение трещины. Применимость указанного параметра в настоящее время подтверждена экспериментально во многих работах. При низких скоростях распространения трещины мм/цикл) можно применять линейную механику разрушения с использованием параметра AKeff, при более высоких скоростях — применение линейной механики разрушения невозможно, это — область малоцикловой усталости. [c.219] Уравнение (6.14) имеет вид, аналогичный уравнениям (5.22) или (6.7), определяющих /-интеграл ползучести У. На рис. 6.39 показана зависимость доли АК )/Е и Л/р относительно А7 от амплитуды напряжения. При dlldM = 10 мм/цикл величина А/е составляет 85 %, но при dl/dN = 10 мм/цикл напротив величина А/р достигает 75 %. [c.223] В результате экспериментов при высоких температурах (см. рис. 6.38) установили совершенно такие же закономерности, как и при экспериментах при комнатной температуре (см. рис. 6.35, б и 6.36). Однако в высокотемпературных экспериментах исследованы различные материалы при одних и тех же величинах Д/ скорость распространения трещины в нержавеющей стали 316 оказалась в несколько раз большей, чем в стали с 0,04 % С или в стали А533В при комнатной температуре. Причиной этого можно считать, в основном, высокотемпературное окисление, но в настоящее время данных для окончательных выводов недостаточно. [c.223] Применение /-интеграла для анализа распространения трещины в условиях упруго-пластической деформации отличается от определения /-интеграла в условиях полной деформационной пластичности или нелинейной упругости. Следовательно, параметр Д/, связанный с К уравнением (5.44) или уравнением (6.11), — это только механический параметр, с помощью которого можно так преобразовать данные, чтобы согласовать их с законом распространения усталостной трещины в условиях упругого нагружения (при многоцикловой усталости). Таким образом, чтобы исследовать поведение трещины, удовлетворяющей условиям микротечения при многоцикловой усталости, как и при испытаниях на вязкость разрушения [46 ] Ki и необходимы образцы большого размера. Если же применить образцы малого размера, то можно рассчитать [47 J соотношение dl/dN — К для больших образцов или элементов конструкций с помощью вышеописанного параметра А/, хотя условия в этом случае соответствуют макротечению или течению по всей поверхности. [c.223] Тем не менее, 7-интеграл ползучести J или описываемый ниже размах интеграла ползучести ДУс довольно успешно применяется для решения задачи распространения зависящей от времени усталостной трещины. Отсюда можно заключить, что имеется достаточная возможность определить смысл параметра АУ, как параметра нелинейной механики разрушения. Он характеризует распространение усталостной трещины в упруго-пластической области, не соответствующей условиям микротечения в связи с влиянием различных факторов помимо малого размера образцов. Можно считать, что параметр ДУ, как и параметры Д/С или Д/Се// характеризует изменение (размах на один цикл) напряженно-деформированного состояния вблизи вершины трещины. Однако в настоящее время экспериментальных данных по описываемой проблеме недостаточно. В некоторых случаях при знакопеременном напряжении R == —1) или знакопеременной деформации (см. рис. 6.35 и 6.38) получают закрытую петлю гистерезиса. [c.224] Сообщают [48], что в том случае, когда знакопеременная нагрузка отсутствует, как, например, при возникновении направленных пластических скачков деформации, скорость распространения трещины не выражается функцией только Д/ (оказывает влияние эффект ускорения), поэтому в будущем должны быть решены многие проблемы, связанные с параметром ДУ. [c.224] Вернуться к основной статье