Трещина усталостная полуэллиптическая

Различие в размерах зон пластической деформации приводит к макроскопическому эффекту туннелирования усталостной трещины, что выражено в искривлении фронта трещины, приобретающего полуэллиптическую форму в направлении развития разрушения [16-18]. Длина фронта нарастает в направлении роста трещины в соответствии с соотношением (2.11). [c.134]

Рис. 5.27. Зависимость скорости роста усталостной полуэллиптической трещины от размаха КИН по поверхности (а) и в глубь образца (б).

Важным обстоятельством явилось выявление в каждом из сечений у обоих дисков участка вскрывшейся усталостной трещины. Он был расположен у отверстия под болт аналогично участкам, расположенным в сечениях первоначально длительно развивавшихся трещин. Это свидетельствовало о множественном характере появления усталостных трещин в отверстиях под болты у обоих разрушившихся дисков. Поверхности изломов на этих начальных участках также окислены до золотисто-серого цвета, характер развития трещин внутризеренный, а граница полуэллиптической формы с зоной долома четкая, что характерно для ситуации, когда предельное состояние с развившейся трещиной было достигнуто при резком возрастании нагрузки в момент окончательного разрушения диска. Размеры основных усталостных трещин в дисках Р-1 и Р-2 были соответственно по поверхности 2с = 6,5 мм и 2с = 1,2 мм, а в глубину а = 3,0 мм и а = 0,3 мм. [c.545]

Обратимся теперь к излому по вскрытой тре-шине, которая явилась продолжением развившейся трещины от указанного выше очага, расположенного вблизи кромки лопатки (см. рис. 11.6). Ее продолжение под основным изломом связано с формированием излома с теми же особенностями рельефа, что были указаны выше. Вместе с тем она имеет сильное загрязнение продуктами фреттинга от контактного взаимодействия берегов трещины. Это связано с ее остановкой на том этапе развития разрушения, когда произошло слияние двух исследуемых трещин. Слияние второй трещины с магистральной происходило в результате образования ее поверхности не от одного, а от нескольких очагов (см. рис. 11.7). Каждый очаг имел самостоятельное распространение, и их слияние обусловило появление второй макротрещины. Каскад растрескиваний, которые были выявлены по границе излома, соответствует каскаду очагов зарождения усталостных трещин вдоль впадины зуба крепления лопатки к диску. Они указывают на такой же характер зарождения полуэллиптических поверхностных трещин, как и в слз ае образования очага у кромки лопатки. Сформированный рельеф излома в указанных очагах свидетельствует о низкой скорости роста трещины в припороговой области усталостного разрушения данного материала. [c.585]

Излом по трещине № 1 имеет типичный рельеф с усталостными линиями, что соответствует развитию трещины в результате действия на деталь переменных нагрузок (рис. 13.25 и 13.26). Усталостная трещина зародилась у основания одного из шлиц, и ее развитие соответствовало росту поверхностной трещины полуэллиптической формы фронта. Причем с обеих сторон от указанного излома трещина распространялась к уже имевшей место несплошности и трещине в материале шлиц. [c.698]

На рис. 103 представлены диаграммы усталостного разрушения исследованных нержавеющих сталей и титановых сплавов при симметричном циклическом нагружении на воздухе и в растворе морской соли, а в табл. 34 — пороговые размахи коэффициента интенсивности напрял<ений и параметры уравнений Париса. Точки /—10 получены на образцах с краевой трещиной (см. рис. 56), И—15 — на образцах с полуэллиптической трещиной (см. рис. 54, б). Размеры трещин [c.176]

Для исследования сопротивления разрушению использовали призматические образцы с поверхностной полуэллиптической трещиной. Часть образцов подвергали растяжению и трехточечному изгибу. Образцы по размерам в поперечном сечении соответствовали стандартным образцам по ГОСТ 25.506-85, используемых для определения вязкости разрушения (табл. 3.2). Усталостные трещины наводили в условиях циклического изгиба (а = О.бОц з, / = 10 Гц, R = 0,2). На образцах разных типоразмеров выращивали подобные трещины с Z/W = 0,08-0,12 и г/2с = 0,38 0,42. [c.95]

Рассмотрим особенности роста сквозных и поверхностных усталостных трещин при одинаковой внешней загрузке крестообразной модели. Фронт сквозной и поверхностной (полуэллиптической) трещины ориентирован различным образом относительно плоскости двухосного нагружения (рис. 6.16). Поэтому стеснение пластической деформации вдоль фронта трещины неодинаково для этих двух сопоставляемых ситуаций. Однако невозможно с единых позиций описать влияние второй компоненты нагружения на рост усталостных трещин только на основе принципов механики разрущения для разных форм трещин при неизменном внешнем двухосном воздействии на плоский элемент конструкции. Необходимо вводить в анализ представление о синергетических принципах эволюции процессов разрушения металлов, включая механизм мезотуннелировання усталостной трещины и эффект макротуннелирования тре- [c.315]

Исследование разрушенного диска показало, что в процессе эксплуатации от центрального отверстия в диске зародилось несколько радиальных поверхностных полуэллиптических трещин в зоне расположения передних шлиц, которые были удалены в ремонте. Развитие одной из трещин до критических размеров привело к окончательному разрушению диска. Разрушение диска имело ряд особенностей, принципиа.тьно отличающих его от ранее наблюдавшихся усталостных разрушений титановых дисков двигателей разных типов. Эти особенности заключались в следующем (рис. 9.35) [c.507]

От очага разрушения в материале диска развивалась поверхностная полуэллиптическая трещина в радиальном направлении (см. рис. 9.506 ). Развитие трещины от очага шло по механизму вязкого внутризеренного разрушения материала с формированием на изломе преимущественно бороздчатого рельефа. Начальный шаг усталостных бороздок, пересчитанный из плотности бороздок, составлял 0,15-0,3 мкм. Шаг бороздок в панравле-нии развития трещины закономерно возрастал и при критической длине трещины около 12 мм в глубину достиг 5 мкм (рис. 9.51). Отмеченные параметры излома диска указывают на разрушение материала в области МЦУ. [c.529]

Визуальный анализ раскрытых изломов дисков по трещинам показал, что они зарождались на поверхности одного или нескольких крепежных отверстий в ступице со стороны центрального отверстия и развивались в радиальном направлении к центральному отверстию (рис. 10.6). После прорастания трещины на всю толщину перемычки между крепежным и центральным отверстиями дальнейшее развитие трещин происходило в направлении обода диска с опасностью его разрушения по радиальному сечению. На участке перемычки, расположенной между отверстиями под болт крепления дисков к валу турбины и центральным отверстием дисков, изломы окислены на большей части до золотисто-серого цвета, а их строение на всей поверхности характеризуется внутризерен-ным ростом трещины, типичным для усталостного разрушения жаропрочных сплавов. У поверхности отверстия под болт, вблизи переднего торца ступицы, у каждого диска имеется зона наиболее интенсивного окисления поверхности, указывающая на длительный период развития трещины, а также свидетельствующая о том, что начальный этан разрушения связан с развитием в диске несквозной поверхностной трещины полуэллиптической формы (см. рис. 10.6 ). [c.543]

Наиболее продолжительным в эксплуатации был реализован процесс роста трещины в стальной лопатке компрессора двигателя АИ-24. Трещина стартовала от дефекта материала, причем зона очага разрушения составила несколько миллиметров в направлении роста трещины (рис. 11.25). Очаг разрушения полуэллиптической формы с размером большой оси около 5 мм по спинке и длиной около 2 мм по корыту был образован в результате статического надрыва материала лопатки по выходной кромке при изготовлении лопатки в процессе формирования профиля пера, когда материал лопатки был разогрет до высоких температур. Усталостное разрушение шло с формированием на изломе четких макролиний усталостного разруше- [c.611]

Инициатором разрушения колеса явился дефект материала в виде небольшой по глубине и раскрытию канавки, расположенной у основания одного из зубьев. Очаг разрушения был расположен в средней части канавки, и от него распространялась усталостная трещина полуэллиптической формы с формированием четких усталостных макролиний (рис. 13.23). До перехода к зоне быстрого, [c.695]

У вершины трещины сразу же после ее возникновения у основания надреза образуется область упругопластнче-ского напряженного состояния. Однако в качестве допущения можно принять, что из-за упрочнения и перераспределения напряжений вследствие пластической деформации у вершины трещины в процессе последующего нагружения реализуется упругое напряженное состояние. В связи с тем, что подсчитать концентрацию напряжения у вершины реальной усталостной трещины очень трудно даже при упругом напряженном состоянии, вместо усталостной трещины удобнее рассматривать полуэллиптический надрез в полубесконечной пластине (надрез-трещина). Глубину такого надреза-трещины принимаем равной глубине трещины h, а радиус равным ро (рис. 27, а). [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...