Многоэтажные здания

Кинетика развития усталостной трещины в связи с напряженным состоянием в зоне надреза

Кинетика развития усталостной трещины в связи с напряженным состоянием в зоне надрезаТаким образом было изучено девять слоев в объеме половинки ударного образца. Изучен рельеф трещины соответственно в 9-ти слоях объема исследуемого образца, начиная с внутреннего рельефа (в средней части образца) и кончая поверхностным рельефом (боковая поверхность образца). При этом наблюдается существенное отличие в характере распространения трещины на поверхности образца и в средней его части. Поверхностная трещина — ветвистая, с мелкими ответвляющимися трещинками от магистральной трещины.

В середине образца трещина прямая, разветвлений от магистральной трещины нет. Следует заметить, что поверхностная трещина короче внутренней. Многочисленные эксперименты по нанесению усталостной трещины на образцах из сталей подтверждают, что форма инициированной трещины, как правило, соответствует профилю. Рельефы трещины в промежуточных слоях по своему характеру являются либо аналогичными, либо переходными между описанными двумя крайними состояниями.

Причем следы ветвистости и ответвления мелких трещин начинают появляться на расстоянии 1,5 мм от поверхности образца. Проведенный анализ напряженного состояния призматического образца с односторонним надрезом при его изгибе в области упругой деформации и изученная кинетика развития трещины при этом позволяют установить связь между этими явлениями.

Прежде всего характер рельефа внутренней и поверхностной трещины различается и находится в прямой корреляции с напряженным состоянием. В середине образца под надрезом на расстоянии 0,2-0,5 мм главные растягивающие напряжения достигают наибольшего значения. В области этой точки, максимально напряженной по сравнению с другими элементами изучаемого объема, зарождается трещина, появляются микронадрывы, которые при дальнейшей деформации образца сливаются, образуя магистральную трещину.

Образовавшаяся трещина развивается, распространяясь внутрь образца и к — его поверхности. Находясь в области объемно-напряженного состояния, трещина растет прямолинейно по телу зерна и не имеет ответвлений.

Комментарии запрещены.