ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика исследования грещиностойкости и выносливости материалов из "Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении " Поскольку, как уже отмечалось, развитие усталостных трещин и выносливость материалов существенно зависят от условий испытаний, для оценки несущей способности реальных изделий при испытаниях стараются максимально отразить эксплуатационные факторы. Связь пороговых коэффициентов интенсивности напряжений и пределов выносливости исследовали на примере материалов, применяемых для изготовления компрессорных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД). Компрессорные лопатки в эксплуатации подвержены воздействию высокочастотных вибраций при сравнительно низких амплитудах напряжений и ввиду отсутствия временных эффектов (например, ползучести) представляют собой идеальный объект для применения линейной механики разрушения. Присутствие коррозионной среды — морской воды при работе компрессорных лопаток судовых ГТД является основанием для коррозионно-усталостных эффектов. При оценке эксплуатационной пригодности материалов для турбинных лопаток необходимо рассмотреть влияние высоких температур. Учитывая, что лопатки работают в поле центробежных сил, порождающих асимметрию нагружения., необходимо исследовать его влияние. [c.89] На рис. 54 представлены эскизы лопатки и образцов для испытаний на трещиностойкость, устройство для статического нагружения образца с трещиной в коррозионной среде и захват с образцом для ви- брационных испытаний 1105, 109, 1101, на рис. 56 — захват с образцом, нагревательной печью и устройством для растяжения образца. [c.90] Контроль за нагруженностью образца или лопатки производится по амплитуде колебаний их свободного конца, измеряемой с помощью тиикроскопа типа МБС (X 3,5— 88), рабочее расстояние 64—120 мм, Перед испытаниями лопаток и образцов проводят динамическую и статическую тарировку с применением наклеенных тензорезисторов. Частоту и число циклов измеряют электронно-счетными приборами. [c.90] Для подвода коррозионной среды (раствора морской соли средне- океанической концентрации 42 г/л 1201) использовали прозрачную камеру, окружающую захват с образцом, в которой через форсунку распылялся раствор. [c.90] Описанный с(юсоб подвода коррозионной среды к испытуемой лопатке обеспечивает интенсивную аэрацию раствора. Именно в таком Виде происходит контакт лопаток компрессоров судовых ГТД с морской водой. Это тем более важно еще и потому, что, как было показано в работе 141]. наличие в 3 %-ном растворе Na I растворенного кислорода может приводить к существенному снижению коррозионной выносливости стали. Кроме того, мелкое распыление коррозионной среды незначительно демпфирует резонансные колебания лопаток и образцов, что не создает дополнительных трудностей при возбуждении этих коле- баний. [c.90] Однако при использовании камеры возникают некоторые неудобства. Для испытаний можно также использовать миниатюрную камеру (рис 54, г), в которую через пол и хлорвиниловые трубки можно принудительно подавать аэрированный раствор морской соли. Такая камера использовалась при длительном статическом нагружении образца с трещиной. [c.90] Мэо можно определить, если известны величины а/26 и alh (где h — толщина образца, рис. 54, б). Поскольку в процессе эксперимента можно измерять лишь величину 21, для пользования графиками и формулами необходимо иметь связь между размерами трещины а и 21. [c.93] На рис. 55 представлены результаты измерений на изломах образцов полуэллиптических трещин длиной 21 и глубиной а. Зависимость а 21) — единая для образцов из различных сталей. [c.93] Поскольку вычислить теорети чески величину коэффициента / довольно сложно, ее определяли экспериментально, измеряя упругий прогиб образца с трещиной разной длины. Результаты измерений приведены на рис. 55. Величина / для данного вида образца с ростом трещины изменяется незначительно. [c.93] ПОМОЩЬЮ винта 5, который через динамометр 6 и трос 7 связан с концевиком образца 8. Чтобы рама 9 не перекосила подвижный стол вибростенда, она подпирается стойкой 10 с резиновой прокладкой 11. Наблюдение за трещиной проводят с помощью микроскопа, как описано выше. [c.94] Вернуться к основной статье