г. Волгоград.
Volgograd.
г. Волгоград.
Volgograd.
г. Волгоград.
Volgograd.
г. Волгоград.
Volgograd.
Исследована кинетика роста усталостной трещины сталей AISI 4030, 40Х, 40 при внешнем нагружении различного характера. Отмечено, что она во многом зависит от характера переменного нагружения. Получены экспериментальные данные кинетики роста усталостных трещин широкого спектра блочного и случайного нагружений исследуемых сталей и предложен подход для оценки роста трещин в зависимости от свойств материала и характера переменного внешнего воздействия. Показано, что продолжительность роста усталостной трещины на среднеамплитудном участке ее роста зависит от полноты (нерегулярности) блочного или случайного нагружения. Предложена зависимость оценки долговечности усталостной трещины от заданного начального размера до ее критической величины, соответствующей моменту разрушения материала. Для расчета использовали значение продолжительности роста усталостной трещины при отнулевом регулярном нагружении с максимальной нагрузкой, соответствующей максимальной нагрузке используемого в дальнейшем блочного или случайного нагружения, а также учитывали усталостные свойства материала, определяемые по наклону кривой выносливости при мягком симметричном нагружении. Другой подход связан с применением усредненных параметров кинетики усталостного роста трещины — наклоном кривой кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР) при регулярном циклическом нагружении с теми же силовыми параметрами. В обоих случаях использовали линейный принцип суммирования роста трещины без взаимодействия амплитуд. Для исследования принятых допущений проведен расчет продолжительности роста трещин по программе суммирования прироста трещины за каждый цикл нагружения (цикл за цикл) без учета взаимодействия амплитуд нагружения.
Duration of growth of the fatigue crack of various steels such as AISI 4030, 40X, 40 at external excitation of various character is investigated. It should be noted that kinetics of the crack growth depends on the nature of variable loading in many respects. Experimental data of kinetics of fatigue cracks’ growth of the wide spectrum of block and random loadings of investigated steels are received and an approach for cracks’ growth estimate depending on material properties and the nature of variable external input is offered. It is shown that the duration of growth of the fatigue crack on the middle-amplitude segment of its growth depends on the completeness (irregularity) of block or accidental loading. It is offered the dependence of the longevity evaluation of fatigue crack durability from a given target size to its critical value corresponding to the moment of material destruction. For this calculation it was used the value of the fatigue crack growth duration was used at a zero regular loading with the maximum load corresponding to the maximum load of the later used block or accidental loading, also the fatigue properties of the material determined from the slope of the endurance curve under soft symmetrical loading were taken into account. The second approach is related to the application of averaged parameters of the fatigue crack growth kinetics — the slope of curve of the kinetic fatigue fracture diagram (KFFD) at regular cyclic loading with the same force parameters. The linear principle of summation of crack growth without interaction of amplitudes was used in both cases. For the study the accepted assumptions it was made a calculation of the duration growth of cracks in the program of summation the crack growth for each loading cycle (cycle-by-cycle) without taking into account the interaction of load amplitudes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.