Способ определения эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений металлических конструкций

начала раскрытия трещины судят по величине регистрируемых сигналов АЭ, при регистрации которых измеряют величину относительной деформации, фиксируют длину трещины, а о величине5 эквивалентного КИН судят по соотношению е К = (2 Е 5) (оа) Й(а),10 где Е а- модуль упругости;- длина трещины;- измеренная относительнаядеформация при раскрытии15трещины в начале перемещения ее берегов;Г(а) - функция, учитывающая геометрию объекта исследования и длину трещины.Размещение тензодатчиков на поверхности детали позволяет измерить наибольшую по величине деформацию в Направлении, в котором действует эквивалентное напряжение, при котором распространяется трещина. Использовайие в качестве характеристики начала раскрытия берегов усталостной трещины регистрируемых сигналов АЭ позволяет определять начало перемещения берегов 30 усталостной трещины для деталей про-. .:звольной формы, размера, причем с высокой точностью, поскольку, как по- азали эксперименты, момент достижения критического состояния и переход 35раскрытию трещины отвечает моменту ачала регистрации сигналов акустичес" осой. эмиссии. Фиксирование длины трены необходимо для последующего опеделения уровня эквивалентного коэф фициента интенсивности напряжений. Для сквозных трещин могут быть проведены прямые измерения длины трещины по Поверхности детали, если она представЛяет собой пластину - плоская поверх Ность. Однако для криволинейной Поверхности, а особенно для внутренНих трещин в сосудах под давлением, такие измерения либо не корректны, либо вовсе невозможны. Поэтому одним из вариантов фиксирования длины трещины может быть режим маркерного нагружения путем изменения уровня эквивалентного напряжения с последующим вереходом на рабочий режим нагружения конс рукции в целом.П р и м е р. Проушину 1 из алюминиевого сплава АК 6 нагружают циклически через болт с помощью тяги. Диаметро болта 20 мм. В срединной части по поверхности отверстия 2 проушины 1 наносят концентратор 3 полуэллиптической формы длиной 5 мм и глубиной 1 мм.От него в процессе испытаний распространяется усталостная трещина 4, которая не выходит на наружную поверхность детали 1.На наружной поверхности в зоне проушины 1 наклеивают 45-градусные розетки из тензодатчиков (не показаны)с помощью которых определяют максимальную относительную деформацию растяжения Е . После проведения циклического нагружения через рычаг с помощью тяги и выращивания в проушине 1 усталостной трещины 4 прекращают циклическое нагружение, устанавливают датчики резонансного типа (не показаны) с помощью которых регистрируют акустическую эмиссию. Подвергают проушину 1 растяжению, проводят запись регист= рируемых сигналов акустической эмиссии, деформации проушины 1 и в момент начала регистрации сигналов акустической эмиссии измеряют величину относительной деформации .б , что соот- ветствует достижению напряжения раскрытия берегов усталостной трещины. После этого проводят циклическое нагружение проушины 1 при уровне растягивающей нагрузки, составляющей 0,7 от основной, определяющей рост трещины 4, в течение 250 циклов для фиксирования длины трещины 4.Далее переходят к основному уровню нагрузки, при которой нагружают проушину 1 в течение 1000 циклов. После этого повторяют все указанные операции и измеряют величину относительной деформации. Фиксирование длины трещины осуществляют на уменьшенном уровне нагрузки 0,7 от основной в течение 200 циклов,В результате проведения испытаний получают пять значений относительной деформации в различные зафиксированные в опыте моменты раскрытия трещины 4 при регистрации резкого увеличения сигналов акустической эмиссии. После долома проушины 1 на поверхности излома по зафиксированным положениям фронта трещины 4 измеряют длину последней, после чего определяют величину эквивалентного коэффициента интенсивности напряжений по соотноше 1 нию: Кэ= 1,2 (Е Е 2)(В а) . РеО О ббпр 0 г. 5 1622386зультаты определения К по длине тре- повышения достоверности за счет исэщины представлены на фиг. 3. ключения погрешностей, связанных с осФ о р м у л а и з о б р е т е н и я таточными деформациями в вершине тре-1, Способ определения эквивалент- щины, о коэффициенте интенсивностиного коэффициента интенсивности на- напряжений в направлении развитияпряжений металлических конструкций, трещины судят по величине максимальзаключающийся в том, что конструкцию ной главной деформации в момент расс дефектом в виде трещины циклически крытия трещины,нагружают и определяют коэффициент 1 О 2. Способ по п. 1, о т л и ч аинтенсивности напряжений в направлЕ ю щ и й с я тем, что в области разини развития трещины, по коорому су- вития трещины в конструкции регистри-,дят об эквивалентном коэффициенте ин- руют акустическую эмиссию, по параметтенсивности напряжений, о т л и - . рам которой определяют момент раскрыч а ю щ и й с я тем, что, с целью 15 тия трещины.