К исследованию кинетики малых поверхностных трещин при высокочастотном нагружении лёгких сплавов

Abstract

Для случая циклического нагружения металлических материалов в диапазоне частот 100... 10000 Гц предложена методика исследования распространения малых трещин с использованием системы измерения реакции дефектного участка материала на воздействие высокочастотного электромагнитного поля. Представлены подходы к построению измерительного комплекса для определения длины малых поверхностных трещин, развивающихся от вносимого начального дефекта, а также сформулированы требования к выбору геометрических параметров начального концентратора. Установлено, что при одинаковом уровне циклических напряжений короткие усталостные трещины (~0,1 ...0,2 мм) формируются раньше (относительно числа циклов до разрушения) при более высокой частоте нагружения.

Для випадку циклічного навантажування у діапазоні частот 100 - 10000 Гц запропоновано методику дослідження поширювання малих тріщин за допомогою розробленої системи вимірювання реакції дефектної ділянки металу на дію високочастотного електромагнітного поля. Представлено підходи до створення вимірювального комплексу для визначення довжини малих поверхневих тріщин, що розвиваються від завданого початкового дефекту, а також сформульовано вимоги до вибору геометричних параметрів початкового концентратора. Виявлено, що за однакового рівня циклічних напружень малі утомні тріщини розміром 0,1...0,2 мм формуються раніше (відносно кількості циклів до руйнування) при більш високій частоті навантажування.

For the case of cyclic loading of metals within the frequency range of 100 to 10,000 Hz, we propose a technique for investigating propagation of small cracks using a system for measuring the reaction of the defect part of the material on the action of a high-frequency electromagnetic field. We describe the approaches for the construction of a set-up for measuring length of small surface cracks whose propagation starts from the indented defects, and formulate the requirements for the selection of geometric parameters of the initial stress raiser. It has been determined that at the same level of cyclic stress, higher loading frequencies result in the earlier formation of small (~0.1 to 0.2 mm) fatigue cracks relative to the number of cycles to fracture