Организация и технология испытаний : в 2 ч. Ч. 2: Автоматизация испытаний. Серегин М.Ю. - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ределяются на надрезанных образцах для испытаний на коррозионное растрескивание с дополнительно нанесен-
ной усталостной трещиной. Поскольку величина коэффициента интенсивности напряжений вблизи конца трещи-
ны является решающей для скорости развития трещины, а следовательно, и для стойкости образца, рассчитывает-
ся параметр K
Ic
в зависимости от внешней нагрузки, длины трещины и геометрии образца. Кроме того, экспери-
ментально определяется стойкость, которая увеличивается при уменьшении величины K
Ic
, а при уменьшении ско-
рости развития трещины до нуля стремится к бесконечности.
Соответствующий параметр интенсивности напряжений обозначается K
Iscc
(рис. 53).
В часто используемой установке Брауна надрезанный с одной стороны образец с помощью рычага нагру-
жается постоянным во времени изгибающим моментом; при этом скорость развития трещины может быть оп-
ределена по отклонению плеча рычага (рис. 54). Для данного случая нагрузки величина коэффициента интен-
сивности напряжений K
Ic
определяется по формуле
2/1
2/133
I
)(12,4
BW
M
K
i
α−α
=
−
,
где М – изгибающий момент; В – толщина образца; W – ширина образна;
α = –a / W; а – длина трещины.
Рис. 54. Схема установки для измерения стабильного роста трещин в коррозионной среде:
1 – образец; 2 – ванночка с электролитом; 3 – плечо рычага,
4 – индуктивный датчик перемещения; 5 – усилитель; 6 – самописец
Использование в качестве образца двухконсольной балки
(ДКБ-об-разца) (рис. 55) дает существенное преимущество,
заключающееся в том, что для испытаний не требуется никаких
дополнительных устройств. Нагрузку на образец осуществляют с
помощью одного винта, действующего на обе консоли.
Коэффициент интенсивности напряжений K
Ii
; в зависимости от
длины трещины а, геометрии образца и раскрытия надреза определяется
по формуле
])[(4
])(3[
23
0
2/12
0
aWaa
WaaWVEW
K
Ii
++
++
=
, (1.55)
где V – вызываемое нажимным усилием винта раскрытие надреза, измеряемое относительно оси винта; Е – мо-
дуль упругости; W – ширина образца; а
0
– длина трещины к началу испытаний.
Если коррозионная среда вызывает удлинение трещины, то величина K
I
уменьшается настолько, что тре-
щина останавливается и скорость роста трещины становится неизмеримо малой. Определяемая по равенству
(1.55) величина K
Iscc
относится к длине этой трещины а.
Аналогично условиям ЛМР здесь также необходимо для соблюдения состояния плоской деформации вы-
полнение требования
В ≥ 2,5(K
Iscc
/ σ
т
)
2
. (1.56)
Если это требование не выполняется, то получают величину K
scc
, зависящую от толщины образца, т.е. не-
обходимо учитывать пластическую зону.
1.4.6. ИЗМЕРЕНИЕ ПРОДВИЖЕНИЯ ТРЕЩИНЫ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ
Экспериментальное определение скорости роста трещины в зависимости от циклического коэффициента
интенсивности напряжения ∆K проводится на описанных в образцах, при этом нанесение усталостной трещины
может быть использовано для количественной оценки материала. Относительно простой и часто используемый
метод слежения за растущей трещиной заключается в наблюдении за фронтом трещины с помощью микроско-
па. Регистрация роста трещины может быть осуществлена с помощью ультразвуковых методов и методов маг-
нитной индукции. Еще одна возможность исследования заключается в анализе поверхности излома образца или
детали, подвергавшейся переменной нагрузке. При электронно-микроскопическом исследовании бороздок, об-
Рис. 53. Зависимость стойкости
образца от интенсивности
напряжений при испытании на
ко
рр
озионное
р
аст
р
ескивание
Рис. 55. ДКБ-образец для
испытаний при нагружении винтом

Страницы