Усталостное разрушение металлов

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 36Следующая ⇒

Усталостное разрушение характеризуется 3 стадиями:

 1) зарождение трещин;

 2) устойчивое (стационарное) движение трещины;

3) неустойчивое (катострофически быстрое) движение трещины.

В процессе роста усталостной трещины на поверхности разрушения возникают характерные бороздки, которые образуются вследствие нормального отрыва в условиях плоской деформации. Значение коэффициента интенсивности напряжений (К_1с) меньше половины величины, необходимой для полного разрыва.

Размер пластической области впереди трещин – критический параметр при определении перехода между хрупким (плоская деформация) и пластичным (плоское напряженное состояние) разрушением.

Нормальное напряжение вблизи вершины трещины: σ=К(2πr) ^-0,5

Коэффициент интенсивности напряжений К – зависит от формы и пластических свойств материала. К²=ЕG (плосконапряженное состояние);

    К²=ЕG (1- ν²) (плоская деформация).

При Gс (скорости освобождения упругой энергии) – трещина распространяется по образцу без дополнительного увеличения напряжения.

G_1с – нормальные раскрытие трещины,

G_11с – разрушение в условиях скольжения,

G_111с-разрушение в условиях продольного сдвига.

Макроскопическое разрушающее напряжение: σ=(2Е G_1с /с)^0,5, где с – критический размер дефекта, начиная с которого возможен непрерывный рост трещины. Максимальное расчетное напряжение 0,9 (σ)_ys Конструктор неразрушающим контролем может выявить размер дефекта и найти критический размер, который может выдержать конструкция в условиях эксплуатации. Радиус пластической зоны у вершины в условиях плосконапряженного состояния: r = ЕG_1с /(2 π (σ_y)², где σ_y= (σ)_ys .

Макроскопическое разрушение происходит при критическом размере трещины и минимальном разрушающем напряжении.- разрушению всегда предшествует некоторое пластическое течение; наименьшее пластическая зона имеет размер ~ размер одного зерна. Микроструктурными исследованиями: хрупкое, полухрупкое, вязкое разрушение. На Т_хвлияет структура материала, скорость нагружения, наличие концентраторов напряжений. 

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии