ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ тепломеханических эффектов в твердых телах из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" В 90-х годах прошлого века получил распространение термин еибротермо-графия (vibrothermography) как особая процедура ТК, предназначенной для оценки скрытых структурных неоднородностей материалов по их поверхностным температурным полям при циклическом механическом нагружении. [c.168] Из уравнения (5.33) видно, что ЪТ не зависит от среднего уровня нагрузок, тем не менее, недавние исследования показали, что константа термоупругости зависит от нагрузок это объясняется зависимостью модуля упругости материалов от температуры [78]. [c.169] Метод термофафического анализа напряжений особенно полезен при исследовании развития трещин. Известно, что наибольшие напряжения концентрируются в зоне головки растущей трещины, где возникает область пластической деформации, характеризующаяся локальным повышением температуры. Элементы теоретического анализа напряжений в головке трещины и ряд экспериментальных результатов описаны в работах [80, 81]. [c.170] Будучи подверженными циклическому нагружению, металлы могут разрушаться при напряжениях, меньших, чем в условиях статических нагрузок, вследствие усталости. Напряжение разрушения уменьшается с ростом числа циклов согласно кривой Велера, которую строят в координатах напряжение - число циклов . Иными словами, материал может сохранять свои прочностные характеристики только в течение определенного числа циклов нагружения, после чего он разрушается. [c.171] Данные по прочностным характеристикам часто получают при скручивании образцов, в результате чего максимальные напряжения возникают в поверхностном слое. Природа разрушения локальна в том смысле, что усталостная трещина возникает в определенной точке образца и, развиваясь, может привести к отказу, даже если остальной материал изделия сохраняет высокую прочность. [c.171] Феномен усталостного разрушения характеризуется невосполнимой энергией пластической деформации, причем каждый материал поглощает энергию до определенного предела, после чего происходит его усталостное разрушение. В экспериментах с контролируемой нагрузкой усталостное разрушение иногда определяют в терминах длины трещины. Если контролируют деформацию, то усталостное разрушение определяют через пиковую нагрузку. [c.171] Было замечено, что энергия ДЖ существенно не изменяется с увеличением числа циклов. Тем не менее, если циклическая нагрузка полностью обратима, деформация зависит от предыстории образца, поэтому величина также изменяется в течение времени жизни изделия. Для размягчающихся материалов величина пластической деформации и энергия деформации А1 , приходящаяся на один цикл, возрастают, тогда как материалы, становящиеся более твердыми, характеризуются уменьшением этих величин. В переходном режиме энергия пластической деформации и средняя величина деформации за цикл могут существенно изменяться перед тем, как будет достигнуто стационарное состояние. [c.171] В кристаллах усталостные трещины развиваются вдоль плоскостей скольжения, где происходит концентрация напряжений, выделяется энергия и повышается температура. Рост температуры в зоне локального сдвига плоскостей скольжения сопутствует инициации усталостных трещин. ИК-термография дает возможность количественно оценить процессы инициации и последующего развития трещин, определить пороговые напряжения и дать рекомендации по недопущению разрушения объектов контроля. Кроме того, ИК-термография позволяет локализовать зону разрушения и проследить процесс его развития. Этот метод успешно применялся в качестве экспериментального для обнаружения области пластической деформации в головке трещины при монотонном нагружении образца из стали, а также при исследовании механизма усталостного разрушения конструкционных материалов [83]. [c.171] Вернуться к основной статье