DRUMURI DE DESTRUCERE ȘI CREAREA CRACIILOR ÎN ÎNCĂRCAREA CICLICĂ
Procesul de eșec oboseala metalului poate fi împărțită în două etape principale - nucleată etapă oboseala coloana vertebrală fisura și stadiul de dezvoltare. Sub fisura principală, în acest caz, înseamnă o fisură care, în condiții de încărcare date dezvoltă o viteză mai mare decât celălalt crăpat, și este cauza fracturii la oboseală finală. Dimensiunea inițială a principalelor fisuri, t. E. Aceste dimensiuni care fisura principală pot fi izolate din totalitatea tuturor celorlalte fracturi, pentru oțeluri ductile sunt zecimi la sutimi de oțeluri cu rezistență ridicată de milimetru. Pasul oboseala fisura nucleată trunchi (acesta poate fi, de asemenea, numit oboseala pas daune împrăștiate), se caracterizează printr-un număr mare de volume locale deformate plastic, care sunt sursa de fisuri microscopice, una (sau mai multe) din care se pot dezvolta în fisuri majore.
Studiul de deteriorare oboseala este risipită într-un număr mare de lucrări. Este greu de a apela orice structură fizică a metodei metalelor de cercetare (magnetice, raze X, optice, electro-optice, mecanice, acustice, holografic, calorimetrică, energie, și așa mai departe. D.), care nu ar fi justificate pentru studiul de deteriorare oboseala in metale in copilarie principala fisură. Cu toate acestea, se poate argumenta că aceste studii a făcut posibilă dezvoltarea de metode pentru a prezice în mod fiabil pe baza măsurării caracteristicilor stării structurale a metalelor grad de durabilitate epuizare a probelor și a părților componente ale mașinii.
Acest lucru se datorează în primul rând de complexitatea procesului, oboseala de metal și lipsa de atenție rațiunii în studii ale relației dintre caracteristicile structurale care au fost investigate, și cinetica nucleație și dezvoltarea de fisuri de oboseală trunchiului care duc în cele din urmă la eșecuri oboseală. A doua etapă a eșecului de oboseală este etapa de dezvoltare a fisurii principale de oboseală. In ciuda marilor progrese în ultimii ani în domeniu descriu dezvoltarea fisuri folosind criteriile de mecanica ruperii, este în prezent, nu este posibil pentru a descrie întregul proces de dezvoltare a fisurii principale dintr-o poziție unitară. Acest lucru se datorează faptului că criteriile mecanicii ruperii aplicate pentru o fisură la scară suficient de mare - câteva zecimi de milimetru - sau, cel puțin, la cantități care depășesc de zece ori sau mai mult mărimea componentelor metalice structurale.
Cele mai mari dificultăți apar atunci când se descriu condițiile de apariție a fisurilor trunchiului și dezvoltarea acestora în măsura în care este posibilă utilizarea criteriilor de mecanică a fracturilor.
Datele din literatura de specialitate arată că în absența concentratorilor de tensiune și a defectelor de tip fisură, numărul predominant de cicluri înaintea eșecului (până la 90%) are loc în stadiul de nucleare a fisurii principale și în perioada inițială de dezvoltare.
Imaginea se modifică în mod semnificativ dacă există fisuri de dimensiuni macroscopice în detaliile supuse stresului ciclic, tehnologic sau operațional (care apar la începutul funcționării). În acest caz, partea cea mai importantă a longevității este timpul de dezvoltare al acestei fisuri, care poate fi calculat folosind criteriile mecanicii fracturilor.
În acest capitol, principala atenție este acordată luării în considerare a legilor generale care reglementează generarea principalelor fisuri din metale și aliaje și dezvoltarea lor într-o fază incipientă.
Metoda principală pentru a descrie integral schimbările structurale care duc la apariția fisurii principale, metoda de buclă de histerezis dinamic, care măsoară deformarea inelastic și energia disipată per ciclu ciclică. Rezultatele investigării legilor nucleaŃie și dezvoltarea fisurilor din oțeluri, conectarea lor la caracteristicile inelasticitatea (deformare în primul rând inelastic per ciclu), a analizat caracteristicile ruperii legăturii tenacității cu limitele de anduranta pentru tipul de încărcare (torsională tensiune - compresiune) concentrare stres și
1. Tipuri de distrugere
Înainte de a examina apariția și dezvoltarea fisurilor la oboseală trunchiului în metale și aliaje, examinează în ce condiții (nivelul de stres, condiții de încărcare, durabilitate, temperaturi și așa mai departe. D.), are loc încărcarea Cyclic eșec oboseală, adică. E. Degradare prin nucleația și dezvoltarea unei fisuri la oboseală, și ce caracteristici de deformare macroscopice este însoțită.
În cazul încărcării ciclice, poate apărea unul dintre următoarele tipuri de distrugeri: oboseală cvasistatică, oboseală scăzută și oboseală multiplă.
Distrugerea cvasiostatică are loc prin deformarea plastică direcționată datorită fluajului ciclic și forma distrugerii finale nu diferă de cea statică, adică gâtul este clar pronunțat și se observă o alungire substanțială a eșantionului. Acest tip de defecțiune are loc la solicitări mult mai mari decât punctul de randament și este realizat cu un regim de încărcare cu ciclu mic de ciclu scăzut, adică sub acest regim de încărcare, când se menține o tensiune constantă în timpul deformării. Viteza ciclică și fractura cvasistatică cauzate de aceasta sunt, de asemenea, caracteristice condițiilor de temperatură ridicată și ciclului termic, când eforturile de acțiune pot depăși în mod substanțial rezistența la curgere.
Scăderea oboselii de ciclu scăzut se produce prin inițierea și dezvoltarea unei fisuri de oboseală, însoțită de deformări plastice apreciabile ale întregului volum al metalului. Vopsire de deformare plastică, în acest caz, se caracterizează printr-o buclă de histerezis în coordonatele stresului plastic - tulpina si la un anumit grad de proces ciclic fluaj. O astfel de distrugere are loc sub-ciclu redus de încărcare la tensiuni apropiate de sau peste limita de curgere într-un mod greu atunci când un proces deformant este menținut de încărcare deformare constantă, sau încărcarea modul moale după un număr suficient de mare de cicluri. În acest caz, procesul de fisura nucleație are loc într-un metal supus la deformări plastice semnificative și originea sa și de dezvoltare este în mare măsură legate de modificarea globală proprietățile metalului în timpul acestei deformări.
fractură oboseală Ciclul se produce prin nucleația și propagarea fisurilor la oboseală atunci când deformarea plastică macroscopică și creepul ciclică este practic absentă. Cu toate acestea, în unele metale la încărcare policiclic mai degrabă procesele de deformare plastică (în general deformare inelastică) se produc intens în volumele de metal locale, ceea ce duce la o zonă foarte importantă buclă de histerezis închisă care este egală cu energia disipată în eriale ma pe ciclu, iar lățimea! - deformare inelastică pe ciclu. Pentru deformare mici inelastică este, practic, nici o diferență în condițiile de încărcare moi și tari, cu deformări inelastice semnificative trebuie să fie luate în considerare atunci când se evaluează starea de stres-tulpina în prezența tensiunilor geadienta în alte calcule.
Unificarea sub termenul "oboseală de ciclu scăzut", care apare atât în fracturile de oboseală cvasi-statice, cât și în cele cu ciclu mic de ciclu, nu este, în opinia noastră, corectă. În același timp, ar trebui să se țină seama de natura oarecum arbitrară a separării în funcție de nivelul de stres, de numărul de cicluri înainte de distrugerea acestor etape de distrugere, în special a fracturilor de oboseală de ciclu mic și de cicluri multiple.
Termenii „oboseala ciclu de scăzut“ și „oboseala ciclu“ se referă în primul rând la numărul de cicluri de încărcare, ceea ce duce la distrugerea, și tensiunea corespunzătoare la acesta. Astfel, de regulă, se presupune că oboseala cu ciclu redus este implementat la o frecvență joasă (fracție hertzi) și miogotsiklovaya - mari (zeci la sute de hertzi) № frecvență de încărcare, deși există abateri de la această regulă.
Trimiteți-le prietenilor: