ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытания на вязкость разрушения из "Материаловедение " Материалы, особенно высокопрочные, не проявляющие хрупкости три относительно мягких условиях нагружения, становятся хрупкими при действии ряда факторов наличии трещин или надрезов, ух- или трехосного напряженного состояния, понижении температуры и т. д. [c.157] Более полную характеристику вязкости металлов дают испытания на вязкость разрушения. В этих испытаниях строят диаграммы разрушения, показывающие зависимость прироста длины треш,ины от приложенного напряжения (или числа циклов нагружения), что позволяет вычислять вязкость разрушения. Она характеризуется величиной коэффициента интенсивности напряжений К (кгс/мм ) в вершине трещины или силой О (кгс/мм, кгс-м/см ), необходимой для продвижения трещины на единицу длины. К я О связаны между собой соотношениями О = KVЯ для плоского напряженного состояния, когда напряжение по толщине образца равно нулю и разрушение происходит посредством сдвига. При этом плоскость излома составляет с плоскостью образца угол, близкий к 45°, или О — I — ц) / для условий плоской деформации, где ц — коэффициент Пуассона. В этом случае плоскость излома перпендикулярна поверхности образца, деформация по толщине равна нулю и разрушение происходит путем отрыва. [c.158] Отсюда видно, что поле растягивающих напряжений в вершине трещины опре деляется только величиной К, называемой коэффициентом интенсивности повышени растягивающих напряжений в вершине трещины или просто коэффициентом интен сивности напряжений. Эта величина не зависит от г и 0 и является некоторой коне тантой матермла, определяемой из опыта для образца данного типа. [c.158] Самопроизвольное разрушение наступает как только в результате медленног роста трещины величина К достигнет некоторой критической величины, определяе мой в свою очередь критическим значением длины трещины (/ и напряжения н образце. [c.158] Образец с усталостной трещиной растягивают при пропускании тока большой силы. При приложении нагрузки начинается рост трещины, вследствие чего увеличивается разность потенциалов между ее краями. [c.159] Для записи роста трещины в зависимости от нагрузки измеряют разность электрических потенциалов и смещение (раскрытие трещины) между двумя точками, расположенными на оси образца по разные стороны от надреза. Разность потенциалов на обе стороны от развивающейся трещины увеличивается (при условии неизменности силы тока). Схема установки показана на рис. 96. К образцу в точках Л и от выпрямителя подводится ток 40 А. [c.159] Возникающий сигнал подается через фотоусилитель 0 П6/2 на двухкоординатный самописец ПДС-021 на его второй вход через тензометрический усилитель подается сигнал с месдозы, служащей для измерения нагрузки на образце. [c.159] Запись расшифровывается с помощью тарировочной кривой длина трещины — величина сигнала (Д ) она приведена на рис. 97 для расшифровки записей образцов, размеры которых пропорциональны размерам образца, указанного на рис. 95. По оси ординат отложена разность потенциалов между точками А иО в процентах от напряжения на образце. [c.159] При этом методе записи длины трещины образец должен быть электрически изолирован от испытательной машины, являющейся по отношению к нему землей . Токоподводящие контакты располагаются на достаточном расстоянии от поверхности трещины, чтобы малые изменения в их расположении не повлияли на результаты измерений. Их помещают ближе к вершине трещины для обеспечения большей чувствительности к начальному моменту ее развития. [c.159] При измерении смещения используют специальный датчик — гибкий элемент (скоба), который упруго деформируется при раскрытии надреза с трещиной. На этот датчик наклеивают и соединяют по мостовой схеме датчики электрического сопротивления (рис. 98). Необходимо, чтобы достаточная чувствительность сочеталась с высокой степенью линейности выходного сигнала в зависимости от смещения базовых точек. Датчик фиксируется с помощью небольших опорных призм, крепящихся винтами к поверхности образца на его оси по обеим сторонам от надреза с трещиной. [c.161] Расчет Кс ведут методом последовательного приближения, т. е. по фактической полудлине трещины 1с рассчитывается Кс- По полученному значению находят поправку г у. Затем г у прибавляют к 1с, и новое значение подсчитывается подлине трещины, равной (1с+Гу). Для расчета бывает необходимо три-четыре повторения, а для расчета Ki достаточно одного повторения. [c.162] Вернуться к основной статье