книги / Разрушение при малоцикловом нагружении

второй частоты в полуцикле растяжения или в полуцикле сжа­ тия, а также от соотношения частот. Долговечность образца при наложении нагрузки с частотой 10 цикл/мин при выдержке толь­ ко в полуцикле сжатия была приблизительно в 2 раза меньше, чем у образца без выдержек, а время до разрушения было практичес­ ки таким же, как у образца, испытанного на длительное статичес­ кое разрушение. Наложение с той же частотой в полуцикле растя­ жения снизило долговечность образца по сравнению с наложени­ ем в полуцикле сжатия приблизительно на полпорядка, а по срав­ нению с моногармоническим нагружением — на порядок (рис. 6.10). Особенно заметное снижение долговечности было при двухчастотном нагружении с большим соотношением частот (1 : 1500). В этом случае даже наложение в полуцикле сжатия более

244

Al/AN

Puc. 6.23. Зависимость скорости роста трещины от времени натру* женил для стали Х18Н10Т, 650J G (ап = 234 МПа, х = 5 мин)

Рис. 6.25. Зависимости скорости роста трещшш при двухчастотпом нагру­ жении от AI\It А К 1ъ и формы цикла для стали Х18И10Т, Т = 650° С, он =

= 234 МПа, off*) = 65 МПа (AI/AN — темные, АНАт — светлые точки)

статическом нагружении в начальный период нагружения скорость развития трещины оказывается ниже при тех же номинальных напряжениях, чем для образцов, испытываемых со смеиой знака пагрузки. Но на стадии неустойчивого роста трещины постоян­ ное действие максимальной пагрузки при длитсльпом статиче­ ском нагружении сопровождается большим ускорением ее разви­ тия (рис. 6.21, б) по сравнению с малоцнкловым нагружением.

Следует отметить, что представление в полугармопнческом мас­ штабе результатов эксперимента по скорости развития трощнп для указанных образцов в зависимости от времени нагружения пока­ зывает, что скорость развития трещин хорошо описывается экспо­ ненциальными зависимостями для различных стадий разруше­ ния (рис. 6.23). При этом показатель экспопенты для одинаковых участков кривых, как видно из рис. 6.23, зависит от формы цикла.

Результаты эксперимента были обработаны также в соотвот-

ствии с известными зависимостями (1.79 и 1.86} представления линеинои и нелинейной механики

. „Как следует из рис. 6.24-6.26, при высокотемпературном (650° С) малоцикловом и длительном статическом нагружении ста­ ли Х18Н10Т для описания скорости развития трещины во времен­ ном или поцикловом выражении в силу малости зоп пластической деформации могут быть использованы методы и критерии линей­ ной механики разрушения, и в частности известпый критерий Па­ риса (1.79), а также критерий нелинейной механики разрушения (1.86), основанный на представлениях о коэффициенте интенсивно­ сти деформации (рис. 6.25 и 6.26).

Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что в зависимости от формы цикла скорость развития трещин при малоцикловом нагружении для одного и того же значения коэффи­ циента интенсивности напряжений (деформаций) может отличать­ ся более чем на 2 порядка (рис. 6.26).

Таким образом, в условиях проявления температурно-вре­ менных эффектов (ползучести, релаксации и т. д.) существенное влияние оказывает длительность действия в цикле растягиваю-

250