ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распространение усталостной трещины из "Трещиностойкость стали " В настоящее время при проектировании отдельных деталей и конструкций применяют схему расчета с использованием характеристик сопротивления росту усталостных трещин. Например, для железнодорожного транспорта и некоторых силовых установок неизбежно зарождение небольших усталостных трещин в результате коррозии. В этом случае безопасность конструкции при расчете может быть обеспечена, если будут приняты меры по предотвращению распространения этих трещин, а не по предотвращению их зарождения. [c.145] Следовательно, проблемы, связанные с распространением усталостных трещин, представляют несомненный научный и практический интерес. [c.145] Опасность всякой трещины заключается в том, что она при определенных условиях нагружения и длине, превышающей критическую, обусловливает возможность внезапного разрушения. [c.145] Другие исследователи, наоборот, связывая зарождение трещины с полосами скольжения, в то же время указывают, что распространение трещины по возникшим ранее полосам скольжения наблюдается только в самом начале, тогда как в дальнейшем трещина идет по самостоятельному пути, как правило, не совпадающему с направлением линии скольжения [176]. Более того, встречающаяся на пути трещины полоса скольжения рассматривается как препятствие, кото рое трещина вынужден обходить и которое вызывает скачкообразное движение трещины. [c.145] В некоторых исследованиях [146, 177] показано, что процессы, протекающие в вершине трещины под действием высоких циклических напряжений, не похожи на механизм процесса последних стадий развития трещины под действием низких напряжений. Исследования поверхности усталостных изломов при долговечности менее 10 циклов показали, что в основном при этом изменяется время распространения уже зародившейся трещины. [c.146] Далее было установлено, что развитие макроскопической трещины происходит в два периода [148, 149, 166]. [c.146] Начальный период роста характеризуется распространением по плоскостям максимальных напряжений сдвига или вблизи них. Во втором периоде развитие трещины в большинстве случаев происходит по поверхностям действия наибольших нормальных напряжений. [c.146] Второй период роста почти всегда сопровождается образованием полосчатости или бороздчатости, характерной для повфхности усталостных изломов. Обычно переход от периода I к периоду II наблюдается на границе зерна. [c.146] Механизм роста трещины на начальном периоде можно рассматривать как продолжение процесса зарождения трещины при низких циклических напряжениях. Этот процесс осущ ествляется путем скольжения в плоскостях, благоприятно ориентированных по отношению к максимальному напряжению сдвига. Увеличение продолжительности начального периода роста трещины было отмечено npii испытании на усталость в условиях низких циклических напряжений и корро зионной среды [178-180]. [c.146] По-видимому, рост трещины во втором периоде происходит путем последовательного продвижения вершины трещины в течение каждого цикла нагружения. При этом предположено, что характфная поверхностная полосчатость является признаком плоскодеформиро-ванного напряженного состояния в области/непосредственно примыкающей к вершине трещины [181, 182]. В работе [183] показано, что относительная долговечность распространения трещины (вторая стадия) увеличивалась, в то время как общая долговечность уменьшалась. Экспериментальные данные, представленные на рис. 48, пока зывают, что при долговечности до разрушения 10 циклов половина долговечности затрачивается на распространение трещины (вторая стадия). [c.146] После краткого описания механизмов распространения усталостной трещины целесообразно перейти к критическому рассмотрению теоретического описания этого процесса. [c.147] Вернуться к основной статье