Спосіб визначення критичного значення коефіцієнта інтенсивності напружень при руйнуванні

Спосіб визначення критичного значення коефіцієнта інтенсивності напружень (К1с) при руйну ванні, який включає руйнування зразка та обчислення К1с з ура хуванням енергії зростання осередків руйнування, який відрізняється тим, що при визначенні К1с додатково враховують величину енергії зародження осередків руйнування та обчислюють за формулою: Корисна модель може бути застосована в металургійній та машинобудівній галузях господарства, зокрема, при виробництві виробів, призначених для залізничного транспорту. Постійно зростаючі вимоги щодо навантаження та швидкості руху залізничного транспорту неодмінно супроводжуються необхідністю підвищення надійності його роботи. Одне з можливих рішень наведеної проблеми - це розробка нових, більш досконалих методик оцінки властивостей металу, в умовах, наближених до умов експлуатації виробів. Існує проблема визначення критичного значення коефіцієнту інтенсивності напружень при руйнуванні, який дозволяє оцінювати рівень напружень на визначеній відстані від гирла тріщини при різних умовах навантаження. Існує спосіб визначення критичного значення коефіцієнта інтенсивності напружень при руйнуванні, який полягає в статичному позацентровому розтяжінні зразка, а значення коефіцієнту визначають по співвідношенню величини розкриття тріщини від рівня діючого навантаження [Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. ~ М.: Металлургия, 1978, - 256с.]. Недолік наведеного способу - неможливість врахування енергії зародження тріщини. Найбільш близьким аналогом до технічного рішення, що заявляється є спосіб визначення критичного значення коефіцієнта інтенсивності на пружень при руйнуванні (К1c), який передбачає руйнування зразка та обчислення величини К1c з врахуванням енергії зростання осередків руйнування (Ан) [Николc Р.В. кн.: Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению. М.: Мир, 1972, с.11-89]. Недоліки наведеного способу - виникнення ускладнень за відсутністю урахування енергії зародження осередків руйнування. Технічна задача, яка розв'язується, полягає в спрощенні процесу визначення критичного значення коефіцієнту інтенсивності напружень при руйнуванні К1c шляхом додаткового врахування величини енергії зародження осередків руйнування. Суть корисної моделі: спосіб визначення критичного значення коефіцієнту інтенсивності напружень при руйнуванні (К1c), який передбачає руйнування зразка який передбачує руйн ування зразка та обчислення К1c з урахуванням енергії зростання осередків руйнування. Новим є те, що при визначенні К1c додатково враховують енергію зародження осередків руйнування та обчислюють за формулою: K1 = (1- n )× KCU × E , c де: n - коефіцієнт Пуасона; Е - модуль пружності; KCU - питома загальна енергія руйнування з формою надріза зразка U. (19) UA (11) 20812 (13) U K1c = (1- ν ) × KCU × E , де: ν - коефіцієнт Пуассона; Е - модуль пружності; KCU - питома загальна енергія руйнування з Uподібною формою надрізу зразка. 3 20812 Приклад реалізації способу. Сталь з вмістом вуглецю 0,6%, після гарячого деформування, піддавали прискореному охолодженню. Після різних рівнів зміцнення, при випробуваннях на статичне нецентрове розтяжіння стандартних зразків з наведеною тріщиною, були визначені значення К1c. При випробуваннях на динамічний згин були ви 4 значені значення енергії зростання тріщини Ан та загальної питомої енергії руйнування металу (КСU). Результати розрахунків величини К1c* (по залежності) K1 = (1- n )× KCU × E , та за методом c аналога (К1с**) наведені в таблиці. Таблиця вміст Ексепериментальні дані №п/п вуглецю в сталі, Ан , кгм/см 2 % 1 0,6 0,5 2 0,6 1,1 3 0,6 1,6 4 0,6 1,71 5 0,6 1,8 6 0,6 2,1 7*** 0,3 1,2 8*** 0,3 1,9 K1с, кг/мм 281 423 492 528 558 581 385 350 3/2 KCU кгм/см 2 1 2,3 2,7 2,8 3,2 3,4 1,5 1,12 Порівняльний аналіз експериментальних значень К1c та отриманих при розрахунках за методиками аналогу К1c** і корисної моделі К1c* свідчить, що рівень К1c при оцінках по залежності аналога, приблизно в 2-3 рази перебільшують значення, які Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова За анало% По корисній % гом К1с**, відхилення від моделі K1с*, відхилення від кг/мм 3/2 експерименту кг/мм 3/2 експерименту 324 480 579 599 614 664 501 434 15 14 18 13 10 14 30 24 302 458 496 506 541 558 370 320 7 8 1 4 3 4 4 9 отримані по корисній моделі, що підтверджує підвищену точність способу визначення критичного значення коефіцієнта концентрації напружень при руйнуванні К1c за способом, що пропонується. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601