ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рост трещин в образцах из дисков из "Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций " Воспроизведение в испытаниях эксплуатационных механизмов разрушения материала и изучение кинетики усталостных трещин необходимо было осуществить на образцах, которые вырезаны из части диска, где началось его разрушение. Однако при разрушении диска его материал в объемах ступицы претерпел значительную деформацию. Поэтому образцы были вырезаны из ободной части диска, из зон расположения межпазовых выступов под замки лопаток. [c.509] В режиме нагружения образцов учтено, что титановые сплавы могут проявлять чувствительность к их выдержке при постоянной нагрузке в цикле нагружения в малоцикловой области. Она выражается в смене механизмов разрушения и снижении долговечности и живучести материала при введении в цикл его нагружения выдержки более 3 с и достижении в вершине трещины коэффициента интенсивности напряжения Ki порядка 20-25 МПа м / [10, 13, 17]. Поэтому образцы испытывали по двум формам цикла нагружения треугольной и трапецеидальной. Для сокращения времени испытаний уровень максимальных напряжений в образцах при обеих формах цикла составил 500 МПа, что позволило обеспечить расчетное значение К в вершине концентратора примерно в 30 МПа м /2. [c.511] Полученные в испытаниях закономерности роста трещины в образцах представлены графически на рис. 9.37 и в табл. 9.4. Данные по каждому испытанному образцу — долговечность Nj), период развития трещины по его боковой поверхности Np) и относительная живучесть Nf = Np/Nf по длине трещины, измеренная по боковой поверхности щ, представлены по видам нагружения, с учетом ориентации трещины относительно текстуры материала. [c.511] Образец, имевший такую же ориентацию трещины, как и предыдущий образец, но испытывавшийся по треугольной форме цикла нагружения, разрушился более вязко. Строение излома предыдущего и анализируемого образцов было близким только у концентратора. Далее в нанравлении роста трещины ярко выраженных признаков туннелирования трещины с хрупким разрушением материала не наблюдалось. [c.512] Разрушение образцов с ориентацией трещины 0Y при обеих формах цикла нагружения было одинаковым и принципиально отличалось от разрушения диска в эксплуатации. Развитие трещин в этих образцах шло с реализацией преимущественно вязкого внутризеренного разрушения материала, и на значительной площади изломов этих образцов были сформированы усталостные бороздки, направленные по фронту трещин (рис. 9.38). Хрупкого разрушения материала но границам фаз в изломах этих образцов практически не наблюдалось. Развивавшиеся в них трещины продвигались в магистральном направлении сплошным фронтом. Шаг усталостных бороздок в направлении развития трещин возрастал с 0,2 до 1,7 мкм (рис. 9.39). [c.512] При реализованных механизмах разрушения исследуемого материала переход от его усталостного разрушения к статическому происходил при значениях Ki = 40-44 МПа м / , которым в изломах образцов отвечает шаг бороздок 5 = 2- 10 м. [c.514] Соотношение (9.14) справедливо вплоть до критической длины трещины а , в образце. [c.515] Расчеты по формулам (9.14) и (9.15) показали, что длительность разрушения образца 2 составляла около 2420 циклов, а образца 3 — около 830 циклов. Полз енный результат свидетельствует о том, что наличие текстуры в материале диска приводит к снижению длительности роста трещины более чем в 2 раза в направлении реализованного эксплуатационного разрушения по сравнению с развитием трещины перпендикулярно текстуре. Поэтому в разрушенном в эксплуатации диске рост трещин и их быстрое зарождение были активизированы наличием текстуры материала и ее неблагоприятным расположением в плоскости, совпадающей с плоскостью действия максимального растягивающего напряжения. [c.515] Вернуться к основной статье