Условия перехода от рассеянного к локализованному усталостному повреждению металлов и сплавов. Сообщение 2. Продолжительность стадий зарождения и развитая усталостных трещин

Abstract

Выполнен анализ соотношения продолжительности стадий зарождения и развития усталостных трещин с учетом влияния размеров трещин, соответствующих их зарождению, наличия на поверхности образцов локальных повреждений, рассеяния результатов испытания, концентраторов напряжений, вида напряженного состояния и других факторов. Рассмотрены подходы к определению условий перехода от рассеянного к локализованному усталостному повреждению и приведены результаты исследования этих условий, базирующиеся на анализе изменения характеристик циклической неупругости металлов и сплавов в зависимости от числа циклов нагружения и скорости развития коротких усталостных трещин в зависимости от размаха коэффициента интенсивности напряжений.

Виконано аналіз співвідношення тривалості стадій зародження і розвитку тріщин від утомленості з урахуванням впливу розмірів тріщин, що відповідають їх зародженню, наявності на поверхні зразків локальних пошкоджень, розсіяння результатів випробування, концентраторів напружень, виду напруженого стану та інших чинників. Розглянуто підходи до визначення умов переходу від розсіяного до локалізованого утомного пошкодження і наведено результати дослідження цих умов, що базуються на аналізі зміни характеристик циклічної непружності металів і сплавів у залежності від числа циклів навантаження і швидкості розвитку коротких тріщин від утомленості у залежності від розмаху коефіцієнта інтенсивності напружень.

A ratio between the durations of fatigue crack initiation and propagation stages is analyzed taking into account the influence of crack sizes corresponding to the crack initiation, the presence of local damages on the specimen surface, the scatter of test results, the stress concentrators, the type of stress state, and other factors. The approaches to identifying the conditions for a transition from dispersed to localized damage are discussed; the paper gives the results of investigation of these conditions, which is based on an analysis of cyclic inelasticity characteristics of metals and alloys versus the number of loading cycles and the rate of propagation of short fatigue cracks depending on the range of stress intensity factor.