ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Результаты экспериментов при однократном и циклическом нагружениях из "Механика упругопластического разрушения " Известный интерес представляет оценка долговечности по числу циклов переменного нагружения на стадии роста трещины (т. е. определение числа циклов при увеличении длины трещины от начального значения U ДО критического 1с). С теоретической точки зрепия изучение параметров, ответственных за процесс роста трещины и входящих в расчетные уравнения, позволяет глубже вникнуть в механическую природу процессов, происходящих в окрестности растущей трещины. С практической точки зрения оценка долговечности важна для приложений, нанример, при расчете ресурса изделий. [c.258] Для оценки скорости роста усталостных трещин использовались эмпирические формулы, в которые не входили параметры механики разрушения. Однако только введеипе в число параметров (влияющих па распространение трещины) коэффициента интенсивности напряжений позволило судить об общих закономерностях роста трещины при повторном (циклическом) нагружении. И это естественно, так как рост трещины усталости происходит на фоне упругих деформаций, кдгда справедливы критерии линейной механики разрушения. [c.258] Здесь А и и — эмпирические коэффициенты, Д/f =/ тах — йГщт— перепад (размах) коэффициента интенсивности напряжений за один цикл нагружения, N — число циклов. Многочисленные экспериментальные исследования хорошо подтверждают эту формулу, причем показатель стеиепи п для разных материалов располагается в интервале от 2 до 7 (чаще всего п = 4). Чем больше показатель степени и, тем более хрупкое состояние материала наблюдается при испытании. [c.259] Здесь Со, q — эмпирические велрь чины, Ktk — пороговый коэффициент интенсивности напряжений ), Kj — вязкость разрушения нрн доломе (полном разрушении). [c.259] Предполагается, что если то трещина не растет. [c.259] Формула (30.3) записана для пульсирующего цикла, при коэффициенте асимметрии цикла R = = 0. [c.260] Из многих механических факторов, влияющих на скорость роста усталостных трещин, наибольшая роль принадлежит коэффициенту асимметрии цикла. Известно, что при постоянном ДЯ величина dl/dN растет с ростом R, причем тем в большей степени, чем в более хрупком состоянии находится материал (и чем меньше АК). [c.260] Точки — данные эксперимента. [c.260] Учитывая идеализированность рассматриваемой модели и появление остаточных сжимающих напряжений при разгрузке, следует считать, что при снятии нагрузки (и уменьшении расстояния между поверхностями трещины) приращение трещины также уменьшается. Таким образом, если приращение длины трещины на i-M цикле по докритической диаграмме разрушения составит величину AU, то длина трещины на (г-Ь1)-м цикле-будет li , = li + aAli (рис. 30.3). Коэффициент снижения приращения длины а 1 определяется эмпирически по экспериментальным кривым I — N для данного материала данной толщины. Пе исключено, что этот коэффициент меняется с длиной трещины, т. е. с ростом числа циклов и коэффициента асимметрии цикла (в следующем параграфе, на основании экспериментов, будет показано, что это действительно так). [c.261] За каждый цикл получаем определенное приращение длины трещины, и в конце концов на каком-то номере цикла диаграмма разрушения достигнет кривой критических нагрузок, в результате чего произойдет быстрое лавинообразное разрушение при соответствующем постоянном напряжении. [c.261] Если длина трещины вырастет до критического значения I = = 1с, определяемого из уравпения (29.17), то из (30.10) определяется долговечность по числу циклов. [c.263] Сравним теоретические данные ( 27—30) решенр я задачи о растяжении илоскости с трещиной нри однократном нагружении с результатами соответствующих экспериментов [315]. [c.263] Исследовалось поведение трещин в листовых образцах из алюминиевых сплавов Д16-Т1, АК4-1, САП, В-95, ВАД-23 и титанового сплава ВТ-14. Механическпе свойства при статическом растяжении гладких образцов приведены в таблице 31.1. [c.263] В-95 и САП — в состоянии поставки. [c.264] АК4-1 в состоянии закалки и искусственного старения 12 ч при 190°С. [c.264] Длина образца из сплавов Д16Т-1, АК4-1, В-95 составляла 500 мм, ширина 200 мм. Толзцнна всех образцов из указанных сплавов, за исключением образцов из сплавов В-95, была 1,4 мм, образцы из сплава В-95 имели толщину 1,8 мм. Ширина образцов из сплавов ВАД-23 (состаренного при двух. режимах) составляла 100 мм ири толщине образцов 1,8 мм. [c.264] Вернуться к основной статье