<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2020-86-7-59-64</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-1245</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MECHANICAL TESTING METHODS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Установка для исследования кинетики развития трещины при испытаниях на циклический изгиб</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Setup for studying the kinetics of crack growth in cyclic bending tests</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пустовойт</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pustovoit</surname><given-names>V. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Виктор Николаевич Пустовойт</p><p>344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Victor N. Pustovoit</p><p>1, pl. Gagarina, Rostov-on-don, 344000</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гришин</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Grishin</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Сергей Анатольевич Гришин</p><p>344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergei A. Grishin</p><p>1, pl. Gagarina, Rostov-on-don, 344000</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дука</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Duka</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Валентина Владимировна Дука</p><p>344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Valentina V. Duka</p><p>1, pl. Gagarina, Rostov-on-don, 344000</p></bio><email xlink:type="simple">valentina.duka.92@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Федосов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Fedosov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владислав Владимирович Федосов</p><p>344000, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина 1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladislav V. Fedosov</p><p>1, pl. Gagarina, Rostov-on-don, 344000</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>18</day><month>07</month><year>2020</year></pub-date><volume>86</volume><issue>7</issue><fpage>59</fpage><lpage>64</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Пустовойт В.Н., Гришин С.А., Дука В.В., Федосов В.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Пустовойт В.Н., Гришин С.А., Дука В.В., Федосов В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Pustovoit V.N., Grishin S.A., Duka V.V., Fedosov V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/1245">https://www.zldm.ru/jour/article/view/1245</self-uri><abstract><p>Цель работы — изучение процесса усталостного циклического разрушения стали. Изготовлена установка, предназначенная для наведения усталостных трещин, а также для изучения кинетики развития усталостной трещины, рост которой фиксировали методом разности потенциалов. Кинетику роста трещины обрабатывали с помощью компьютера, программ LGraph2 и электронных таблиц Excel. Для изучения кинетики развития усталостной трещины к краям исходного надреза исследуемого образца припаивали электроды и в процессе роста трещины регистрировали с помощью компьютера зависимость разность потенциалов — время. Для расшифровки данных эксперимента использовали тарировочный график в координатах разность потенциалов (U) — длина трещины (Lтр), построенный на основе показаний милливольтметра, в соответствии с размерами сечения образца, протекающим через него током и длиной усталостной трещины. Установлено, что рост трещины происходит ступенчато, т.е. в процессе циклического нагружения образца сначала возникает зона пластической деформации металла, а после накопления в ней напряжений определенной величины происходит их релаксация в виде возникновения трещины и скачкообразного ее роста. Далее экспериментальные данные обрабатывали, в результате чего получали график скорости роста усталостной трещины, на котором хорошо видны этапы ее скачкообразного роста. С помощью графического редактора КОМПАС строили график, который характеризует рост усталостной трещины от числа циклов усталостных испытаний на изгиб. Таким образом, с помощью созданной установки можно выращивать усталостные трещины для ударных испытаний и определять работу распространения трещины, изучать кинетику ее развития, а также проводить компьютерную обработку данных эксперимента.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The goal of the study is analysis of the features of fatigue cyclic fracture of steels. An installation has been designed to induce fatigue cracks and to study the kinetics of fatigue crack development. Crack growth is recorded by the method of potential difference. The data on the crack growth kinetics were processed on a computer using LGraph2 programs and Excel spreadsheets. When studying the kinetics of the fatigue crack development, the electrodes were soldered to the edges of the initial notch of the sample and time dependence of the potential difference was recorded on a computer during crack growth. To interpret the experimental data, a calibration chart in the coordinates «potential difference (U) – the crack length (Lcr)» constructed on the basis of the millivoltmeter readings was used, with due regard for the size of the sample section, current flow and length of the fatigue crack. Cyclic loading of the sample resulted in a stepwise character of the crack growth: first occurred zone of plastic deformation of the metal is then followed by accumulation of stresses of a certain size, their relaxation in the form of a crack and sudden crack growth. An abrupt crack growth is clearly visible on a graph of the fatigue crack growth rate obtained upon computer processing of experimental data. Using a graphical editor KOMPAS, a graph was constructed which characterized the growth of the fatigue crack against the number of cycles of fatigue tests for bending. The experimental setup provides the possibility of fatigue crack formation for impact tests, determination of the work of crack propagation, as well as studying of the kinetics of crack development and computer processing of experimental data.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>усталостный циклический изгиб</kwd><kwd>кинетика развития трещины</kwd><kwd>метод электропотенциалов</kwd><kwd>методика проведения и обработки экспериментальных данных</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fatigue cyclic bending</kwd><kwd>fracture kinetics</kwd><kwd>method of electric potential</kwd><kwd>experimental data processing technique</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гришин С. А., Бурунова Т. Н. Применение ЭВМ, элементов математического анализа и средств машинной графики при исследовании динамических характеристик машин и механизмов / Вестник ДГТУ. Сер. Вопросы машиноведения и конструирования машин. 1999. Т. 2. № 4. С. 98 – 100.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grishin S. A., Burunova T. N. The use of computers, elements of mathematical analysis and computer graphics in the study of the dynamic characteristics of machines and mechanisms / Vestn. DGTU. Ser. Vopr. Mashinoved. Konstr. Mash. 1999. Vol. 2. N 4. P. 98 – 100 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волегов П. С., Грибов Д. С., Трусов П. В. Поврежденность и разрушение: обзор экспериментальных работ / Физическая мезомеханика. 2015. Т. 18. ¹ 3. С. 11 – 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volegov P. S., Gribov D. S., Trusov P. V. Damage and fracture: review of experimental studies / Fiz. Mezomekh. 2015. Vol. 18. N 3. P. 11 – 24 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Leguillon D., Yosibash Z. Failure initiation at V-notch tips in quasi-brittle materials/ International Journal of Solids and Structures. 2017. Vol. 29. May. P. 1 – 13. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2017.05.036.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leguillon D., Yosibash Z. Failure initiation at V-notch tips in quasi-brittle materials/ International Journal of Solids and Structures. 2017. Vol. 29. May. P. 1 – 13. DOI: 10.1016/j.ijsolstr. 2017.05.036.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kamaya M. Lou-cycle fatigue crack growth prediction by strain intensity factor / Int. J. Fatigue. 2015. Vol. 72. P. 80 – 89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kamaya M. Lou-cycle fatigue crack growth prediction by strain intensity factor / Int. J. Fatigue. 2015. Vol. 72. P. 80 – 89.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Веретимус Н. К., Веретимус Д. К. Влияние накопленных повреждений на расчетную скорость малоцикловой трещины / Инженерный журнал: наука и инновации. 2015. № 11(47). С. 11. DOI: 10.18698/2308-6033-2015-11-1425.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Veretimys H. K., Veretimys D. K. Effect of the cumulative damage on the designed rate of the low-cycle crack / Inzh. Zh. Nauka Innov. 2015. Vol. 11(47). P. 11. DOI: 10.18698/2308- 6033-2015-11-1425 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сапожников С. Б., Иванов М. А., Ярославцев С. И., Щербаков И. А. Напряженно-деформированное состояние и разрушение элементов конструкций с острыми концентраторами напряжений при изгибе / Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2017. № 4. С. 40 – 55. DOI: 10.15593/perm. mech/2017.4.04</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sapozhnikov S. B., Ivanov M. A., Yaroslavtsev S. I., Shcherbakov I. A. The Stress-strain state and failure of structural elements with sharp stress concentrators under bending / Vestn. PNRPU. Mekhanika. 2017. N 4. P. 40 – 55. DOI: 10.15593/perm.mech/2017.4.04 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Потемкин А. Н., Викулов А. С., Никитин Д. Е. Усталостное разрушение материалов с позиции различных теорий / Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2015. Т. 13. С. 3311 – 3315. http://e-koncept.ru/2015/ 85663.htm</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Potemkin A. N., Vikylov A. S., Nikitin D. E. Fatigue failure of materials from a position of various theories / Nauch-Met. Élektron. Zh. «Kontsept». 2015. Vol. 13. P. 3311 – 3315 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маркочев В. М., Гольцев В. Ю., Бобринский А. П. Упрощенная схема измерения длины трещины в образцах из листовых материалов методом электрического потенциала/ Заводская лаборатория. 1971. Т. 37. № 5. С. 598 – 600.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Markochev V. M., Goltsev V. Yu., Bobrinsky A. P. Simplified scheme for measuring the length of cracks in samples of sheet materials by the electric potential method / Zavod. Lab. 1971. Vol. 37. N 5. P. 598 – 600 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маркочев В. М., Житенев В. В., Бобринский А. П. Измерение скорости роста закритических трещин методом разности электрических потенциалов / Заводская лаборатория. 1976. Т. 42. № 2. С. 221 – 224.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Markochev V. M., Zhitenev V. V., Bobrinsky A. P. Measurement of growth rate zakriticheskikh of cracks by method of a difference of electric potentials / Zavod. Lab. 1976. N 2. P. 221 – 224 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев Г. Д., Воробьев Н. А. К определению длины трещины методом разности электрических потенциалов при циклическом нагружении образца с односторонним сквозным боковым надрезом / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004. Т. 70. № 11. С. 42 – 44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev G. D., Vorobev N. A. On the determination of crack length by the method of electric potential difference under cyclic loading of a sample with a unilateral through lateral notch / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2004. Vol. 70. N 11. P. 42 – 44 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шкатов П. Н., Малиновский А. К., Мякушев К. В. Измерение глубины трещин электропотенциальным методом с учетом нескольких параметров, влияющих на регистрируемые напряжения / Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4(306). С. 133 – 138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shkatov P. N., Malinovskii A. K., Makuchev K. V. Depth measurement cracks electric potential method taking into account several parameters that affect the recorded voltage / Fund. Prikl. Probl. Tekhn. Tekhnol. 2014. N 4(306). P. 133 – 138 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гришин С. А. Повышение конструкционной прочности сталей термической обработкой в магнитном поле. — Ростов-на-Дону: ИВТ им. Г. Я. Седова, 2015. — 81 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grishin S. A. Increasing the structural strength of steels by heat treatment in a magnetic field. — Rostov-on-Don: IVT im. G. Ya. Sedova, 2015. — 81 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пустовойт В. Н., Гришин С. А., Зайцева М. В. Методика применения средств компьютерной графики для исследования течения нестационарных процессов в современном материаловедении / Вестник ДГТУ. 2011. Т. 11. № 5(56). С. 676 – 682.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pustovoit V. N., Grishin S. A., Zaitseva M. V. Application technique of computer graphics for nonsteady processes research in modern material science / Vestn. DGTU. 2011. Vol. 11. N 5(56). P. 676 – 682 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пустовойт В. Н., Дука В. В., Долгачев Ю. В., Арефьева Л. П., Федосов В. В., Салынских В. М. Особенности разрушения феррито-мартенситного композита / ДГТУ. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 226. N 03006. P. 1 – 5. DOI: 10.1051/matecconf/201822603006</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pustovoit V. N., Duka V. V., Dolgachev Yu. V., Aref’eva L. P., Fedosov V. V., Salynskikh V. M. Features of destruction of a ferrite-martensitic composite / DGTU. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 226. N 03006. P. 1 – 5. DOI: 10.1051/ matecconf/201822603006 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
