Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Метод определения границ стадии устойчивого роста трещины усталости и параметров уравнения Пэриса

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-66-74

Полный текст:

Аннотация

Представлены метод и процедуры оценки границ второй стадии кинетической диаграммы трещиностойкости, формирования выборки в пределах этих границ и определения по этой выборке параметров Сип уравнения Пэриса. Необходимость разработки метода обусловлена отсутствием правил и процедур точного определения границ второй стадии в действующих стандартах и нормативных документах (НД). Сформулированный метод обеспечивает заданную точность определения числа циклов, соответствующего длине трещины усталости на верхней границе второй стадии, полученного при численном интегрировании уравнения Пэриса с найденными значениями параметров Сип. Предложенный метод основан на применении двух критериев — R2 и %• Статистический критерий R2 характеризует степень отклонения экспериментальных данных от линейного участка кинетической диаграммы трещиностойкости. Параметрический критерий % определяет уровень точности параметров Сип уравнения Пэриса. Этот уровень задается путем сравнительной оценки экспериментальной и расчетной длин трещины /, а также числом циклов N, полученных при интегрировании уравнения Пэриса в пределах установленных нижней и верхней границ интервала устойчивого роста трещины усталости. Применение метода показано на примере экспериментальных данных, полученных при испытаниях образцов из титанового сплава ВТ9, никелевого деформируемого сплава ЭИ437БУ и гранулированного никелевого сплава ЭП741НП (гранулы до 140 мкм) при комнатной и повышенных температурах. Применение метода свидетельствует о том, что экспериментальные и расчетные кривые / - N, полученные численным интегрированием уравнения Пэриса, расходятся на величину менее заданного значения критерия j < 3 %, что отличается от найденных согласно НД.

Об авторах

Е. Р. Голубовский
Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова
Россия

Голубовский Евгений Ростиславович

111116, Москва; ул. Авиамоторная, д. 2



М. Е. Волков
Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова
Россия

Волков Михаил Евгеньевич

111116, Москва; ул. Авиамоторная, д. 2



Н. М. Эммаусский
Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова
Россия

 Эммаусский Николай Михайлович

111116, Москва; ул. Авиамоторная, д. 2



Список литературы

1. Махутов Н. А., Москвичев В. В., Морозов Е. М., Гольдштейн Р. В. Унификация методов испытаний конструкционных материалов на трещиностойкость. История проблемы и формирование нормативной базы / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 10. С. 41 - 54. DOI: 10.26896/1028-6861-2017-83-41-54.

2. Махутов Н. А., Москвичев В. В., Морозов Е. М., Гольдштейн Р. В. Современные задачи механики разрушения и механики катастроф / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 10. С. 55 - 64. DOI: 10.26896/10286861-2017-83-55-64.

3. Швечков Е. И. Опыт применения зарубежных стандартов при испытании полуфабрикатов авиационного назначения / Технология легких сплавов. 2007. № 4. С. 38 - 52.

4. ОСТ 1 021927-90. «Металлы. Метод определения скорости роста усталостной трещины при испытании с постоянной амплитудой нагрузки». — М.: ВИЛС, 1990. — 68 с.

5. ASTM E-647-15el. "Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates". ASTM International. West Conshohocken. PA. USA, 2015. — 45 p. www.astm.org.

6. РД 50-345-82. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. — М.: Изд. Стандартов, 1983. — 95 с.

7. Потапов С. Д., Перепелица Д. Д. Способ обработки результатов испытаний образцов на скорость роста трещины при постоянной амплитуде нагружения / Вестник МАИ. 2012. Т. 19. № 2. С. 94 - 100.

8. Голубовский Е. Р., Волков М. Е., Перевозов А. С, Эммаусский Н. М. Оценка характеристик скорости и интервала устойчивого роста трещины усталости в жаропрочных никелевых деформируемых и гранулированных сплавах / Деформация и разрушение материалов. 2015. № 6. С. 43 - 48.

9. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул. — М.: Высшая школа, 1982. — 224 с.

10. Машиностроение: энциклопедия. Раздел II «Материалы в машиностроении». Т. П-3. «Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы». — М.: Машиностроение, 2001. — 880 с.

11. Васильев Б. Е., Магеррамова Л. А., Колотников М. Е., Голубовский Е. Р., Волков М. Е. Банк данных ЦИАМ по конструкционной прочности материалов / Труды МАИ. 2017. Вып. 96. http://tradymai.ra/published.php?ID=85876.


Для цитирования:


Голубовский Е.Р., Волков М.Е., Эммаусский Н.М. Метод определения границ стадии устойчивого роста трещины усталости и параметров уравнения Пэриса. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(9):66-74. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-66-74

For citation:


Golubovskiy E.R., Volkov M.E., Emmausskiy N.M. A method for determination of the boundaries of the stage of steady fatigue crack growth and parameters of Paris equation. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(9):66-74. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-66-74

Просмотров: 18


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)