Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Логично предположить, что все явления, происходящие в вершине трещины, а так же скорость ее распространения в условиях многоцикловой усталости будут зависеть от коэффициента интенсивности напряжений (КИН). Самая распространенная, и в то же время простая зависимость, описывающая рост трещины, предложена Парисом (3):
(8.3)
где – скорость роста трещины;
– коэффициент пропорциональности, эмпирическая величина;
– размах КИН за один цикл нагружения;
(2÷7) – const (для металлов 4), зависит от свойств материала, характеризует степень хрупкости (чем выше, тем материал более хрупкий), эмпирическая величина.
Модификация, разновидность зависимости Париса (8.4):
мм/цикл (8.4)
Закон Париса описывает линейный участок (участок 2) полной диаграммы усталостного разрушения, S-образной кривой (Рис.10).
Рис. 10. – Диаграмма усталостного разрушения.
Участок 1 – область низких скоростей;
Участок 2 – линейный участок (описывается формулой Париса);
Участок 3 – область высоких скоростей.
Для полной диаграммы справедлива следующая формула (8.5):
(8.5)
где – эмпирические параметры;
– пороговый коэффициент интенсивности напряжений (threshold – порог.);
– вязкость разрушения при доломе (fatique – усталость).
Закон записан для пульсирующей нагрузки.
Если то принимается, что усталостная трещина не распространяется.
В общем случае . Поскольку, экспериментальное определение очень трудоемко, то в расчетах принимают
При постоянном скорость роста трещины возрастает с ростом , причем тем быстрее, чем в более хрупком состоянии находится материал.
Поэтому, в более общем виде закон Париса записывается следующим образом (8.6):
(8.6)
Например, для алюминиевого сплава аппроксимирующий вид функции имеет вид:
Схематическое изображение подрастания трещины при циклическом нагружении от первоначальной длины до критической изображено на диаграмме долговечности (Рис.11).
Рис. 11. – Диаграмма долговечности.
Участок 1 – докритическая диаграмма разрушения;
Участок 2 – критическая диаграмма разрушения (соответствует условию Гриффитса).
При снятии нагрузки приращение длины трещины уменьшается.
– коэффициент снижения длины трещины, определяется экспериментально.
Графическое представление зарождения и распространения трещины изображено на рисунке 12:
Рис. 12. – Зарождение и распространение трещины.
Участок 1 – определяет число циклов, в течении появление трещины достаточно неопределенно;
Участок 2 – дефекты могут быть обнаружены инженерными методами;
Участок 3 – рост трещин наблюдаются визуально.
Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 416 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!