Способ определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений Советский патент 1983 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к испытательной тех нике, в частности к способам определения эффективного коэффициента интенсивности напря жений при испытаниях на коррозионное растрескивание. Известен способ определения коэффициента интенсивности напряжений при испытаниях на коррозионное растрескивание, заключающийся в том, что яроводят испытание партии образцов на коррозио1шое растреск ивание, а затем с помощью известных формул определяют коэффициент К интенсивности напряжений {1 Недостатком этого способа является его низкая т&вдость, так как формулы для определения коэффициента интенсивности напряжеНИИ выведены для бесконечно острой трещины а при коррозионном растрескивании трещина разветвляется, т. с. становится .тупой. Поэтому для оценки напряженного состояния в вершине такой трещины необходимо использовать эффек тивный коэффициент К эффективности напря жений, учитывающий ее затупление. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ {2 определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений при испытаниях на коррозионное растрескивание, заключающийся в том, что испытывают три партии образ)1ов соответственгю на коррйзионное растрескивание, вязкость разрущения с тупой коррозионной и вязкость разрущения с острой усталостной трещинами определяют при испытании каждой партии коэффищгент интенсивности напряжений и вычисляют эффективны коэффициент интенсивности налря/кений по фор муле -коэффициент интенсивности напряжений при испытании на вяз кость разрушения образцов с острой усталостной трещиной; -коэффициент интенсивности напряжет1Й при испытании на вязкость разрущения образцов с тупой Коррозионной трещиной. Недостатком известного способа также является.его невь1сокая точность, так как не учиты.вается разность .размеров пластических зон в верщиргах трещин при испытании на кор{)озионное растрескивание и при испытании на вязкость разрушения образцов с TVTIOH коррозионНой трещиной. Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения равенства размеров пластических зон в вершинах трещин при испы таниях на коррозионное растрескивание и вязкость разрушения. Указащгая iicjib достигается тем. что согласно способу определения эффективного коэф фициента интенсивности напряжений при испытаниях на коррозионное растрескивание, заклюиющемуся в том, что испытывают три партии образцов соответственно на коррозионное растрескивание, вязкость разрущения с тупой коррозионной и вязкость разрушения с острой усталостной трещинами, определяют при испытании каждой партии образцов коэффициент ин- тенсивности напряжений и вычисляют эффективный коэффициент интенсивности напряжений, испытания на вязкость разрущения проводят при температуре, выбираемой из условия обеспечения равенства(2) 1 IG 0,2 / 0, где К.., - коэффициент интенсивности напряжений при испытании на кор розионное растрескивание; - коэффициент интенсивности напря-. жений при испытании на вязкость разрущения образцов с тупой коррозионной трещиной; Gp2 предел текучести материала образ. цов при температуре испытаний на коррозионное растрескивание; G- предел текучести материала образцов при температуре испытаний на вязкость разрушения. Способ реализуется следующим образом. Проводят испытания первой партии образцов на коррозионное растрескивание и по Известным формулам определяют коэффициент К интенсивности напряжений, который равен, например, 45 МПа Ум. Затем определяют температуру для испытаний на вязкость разрушения. Для этого исходят из соотношения размера пластической зоны г,, в вершине трещины при испытании на коррозионное растрескивание -ry f/6F(Kjd,,) (3) Принимая во внимание зависимость предела текзчести от температуры, производят серию испытаний на вязкость разрущения образцов с тупой коррозионной трещиной при различных пониженных температурах, пока не будет обеспечено равенство коэффициента интенсивности, определяемого по известным формулам при каждой температуре испытаний, выражению К (G ,2) вычисляемому при той же темтгературе. Когда это равенство будет обеспечено, наример, при 140 .С проводят непосредственно спытания на вязкость разрушения образцов тупой коррозионной и острой усталостной рещинами. Для этого на двух партиях балочных образцов прямоугольного сечения ргглмерами 160 IS 12 мм с односторонней Ооковой трешиной

исхо/ лой длины 5,5 мм выращивают острые усталостные и тупые коррозионные трещины.

Коррозионные трещины вьфащивают в 3%-ном растворе NaCI по схеме четырех точечного изгиба.

Испытания на .вязкость разрущения проводят на универсальной-разрывной мащине со. скоростью перемещения захвата 0,06 мм/с нагружением по схеме четырехточечного изгиба. Вычисляют коэффищ1енты К..и К . которые в данном примере равны 21 и 52 МПа Ум соответственно.

Затем по формуле (2) определяют эффективный коэффициент интенсивности напряжений, который в данном примере-равен 18 МПа Ум.

Определение з азанного коэффициента с помощью извествого способа- приводит к завышению его значения примерно на 50%.

Использование предлагаемого способа повышает точность оценки напряженного. состояния в вершине коррозионной трещины, что способствует уточнению роли силового фактора в процессе коррозионного растрескивания на стадии распространення трещины.

При этом расширяются возможности выяснения механизма коррозионного растрескивания прогнозирования долговечности изделий, имеющих трещиновидные дефекты и работающих в условиях совместного воздействия длительных нагрузок и коррозионных сред.

.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ при испытаниях на коррозионное растрескивание, заключающийся в том, что, испытывают три партии образцов соответственно на коррозионное растрескивание, вязкость разрушения с тупок коррозионной и вязкость разрушения с острой усталостной трещинами, определяют при испытании каждой партии коэффищ ент интенсивности напряжений и вычисляют зффективный коэс фициент интенсивности напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения равенства размеров пластических зон в вершинах трещин при испытаниях на коррозионное растрескивание и вязкость разрушения, испытания на вязкость разрушения проводят при температуре, выбираемой из условия обеспечения равенства 1С / GO,). 1