ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Задержка роста усталостных трещин после однократных или многократных перегрузок из "Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность " Многочисленными экспериментами на разнообразных металлах и сплавах установлено [И. 14, 16—18, 28, 31], что однократные или многократные перегрузки вызывают задержку в развитии усталостной трещины на десятки и сотни тысяч циклов. Это явление имеет большое практическое значение для разработки методов оценки живучести при нерегулярном нагружении, для обоснования режимов оирессовки при испытаниях или монтаже, для лучшего понимания механизма развития усталостных трещин и его использования при разработке методов оценки и повышения надежности элементов машин и конструкций. [c.196] Влияние однократных перегрузок на задержку в развитии усталостной трещины на плоских образцах толщиной 3,2 мм из алюминиевого сплава 2024-ТЗ (типа Д16), для которого Ое = 49,5 МПа и От = 362 МПа, изучалось Фон-Йо и др. [31, с. 2 5]. [c.197] ПИКОВОЙ нагрузки удаляли слой материала с обеих поверхностей образца, так что первоначальная толщина, указанная первой цифрой, уменьшалась до значения, указанного второй цифрой. Цель этих опытов — выявление разницы в эффекте задержки роста трещины в поверхностных и внутренних слоях материала образца. В алю-ыиниевых образцах снятие поверхностных слоев приводит к существенному снижению задержки в развитии трещины (см. рис. 20). Уменьшение толщины образцов до 9 и до 4 мм вызывает такую же задержку в развитии трещины как и в образцах аналогичной первоначальной толщины. При уменьшении толщины с 9 до 2 мм (на рис. 20 залитые квадраты) происходит некоторое повышение Nq по сравнению с первоначальным значением (кривая для / = 9 мм). Однако ND в этом случае существенно меньше, чем для первоначальной кривой при / = 2 мм. [c.200] Эти данные показывают, что задержка в развитии трещины в центральной части образцов меньше, чем в поверхностных слоях. Это приводит к определенному изменению кривизны фронта трещины после перегрузки, причем в алюминиевых образцах этот эффект выражен сильнее. Изучалось также изменение фронта трещины после перегрузки за счет снижения основной нагрузки вдвое путем нанесения следов усталостных линий [23]. Результаты испытаний показали, что вначале кривизна несколько уменьшается, но затем быстро увеличивается (при N = 2,5-10 циклов) и далее снова уменьшается, приближаясь к первоначальной кривизне фронта трещины, имевшей место до приложения пиковой нагрузки. На поверхности алюминиевого образца протяженность зоны влияния перегрузки составляет примерно 3 мм для заданной совокупности условий, а в центре Д/ S 1,3 мм. [c.200] Повышение температуры от нормальной до 293 °С приводит к замет ному увеличению No (до 4 раз при 1,5-кратной перегрузке и до 2 раз при 2-кратной перегрузке). При повышенной температуре, как и при нормальной, No снижается с ростом / шах и увеличивается с ростом уровня перегрузки, т. е. с ростом отношения Q = i SiaxMmax Увеличение с ростом температуры объясняют увеличением протяженности зоны пластической деформации, образующейся при перегрузке, вследствие снижения предела текучести с ростом температуры (так как протяженность этой зоны обратно пропорциональна квадрату предела текучести). Задержка в развитии усталостных трещин в титановом сплаве меньше, чем в стали, и значительно меньше, чем в алюминиевых сплавах. [c.200] В данном исследовании было установлено для обеих сталей, что при уровне перегрузки Q l,4- l,5 эффект задержки в развитии трещины пропадает, т. е. значение Q = 1,4 для данных условий испытания является своеобразным порогом, определяющим появление эффекта задержки. [c.201] На рис.-22 приведены графики зависимости задержки в развитии трещины No от степени перегрузки образцов, толщина которых изменяется в пределах 5—75 мм [16]. В тонких образцах (толщиной 5 мм) создается плоское напряженное состоя-. ние и эффект задержки выражен сильнее по сравнению с образцами больших толщин, хотя разница в значениях Л/д невелика (до 3 раз), если учесть рассеяние циклических долговечностей. [c.201] Задержка в развитии трещин может возникать не только при перегрузках, но также и при переходе с одного уровня циклических напряжений на другой [15]. [c.201] Вернуться к основной статье