LABOLATORIUM MECHANIKI DOŚWIADCZALNEJ
Pomiar długości przyrostu szczeliny
SZCZERBA MACIEJ gr21	1997.04.17	ĆWICZENIE 7

A.

Odporność materiału na pękanie dla ciał sprężysto-plastycznych polega na pomiarze całki J oraz krzywa R, która charakteryzuje materiał w zakresie odporności materiału na wzrost pęknięcia . Do wyznaczenia momentu inicjacji i przyrostu długości szczeliny zastosowane zostały dwie metody :

- metoda zmiany potencjału,

- metoda zmiany podatności .

SCHEMAT STANOWISKA DO POMIARU PRZYROSTU DŁUGOŚCI SZCZELINY

( metoda zmiany podatności )

SCHEMAT STANOWISKA DO POMIARU PRZYROSTU DŁUGOŚCI SZCZELINY

( metoda zmiany potencjału )

B.

WYKRES SIŁA - TRAWERSA OTRZYMANY PODCZAS DOŚWIADCZENIA

WYKRES ZMIANY POTENCJAŁU W CZASIE OTRZYMANY PODCZAS DOŚWIADCZENIA

C.

FILTROWANY WYKRES SIŁA - TRAWERSA

FILTROWANY WYKRES POTENCJAŁU W CZASIE

Obliczenie przyrostu długości szczeliny z metody zmiany potencjału można przepwadzić za pomocą dwóch wzorów :

WZÓR 1

gdzie Δa_r - całkowity przyrost długości

pęknięcia

Δϕ_r - spadek potencjału

odpowiadaący całkowitemu przerostowi długości szczeliny

WZÓR 2

gdzie

W - szerokość próbki

y - rozstaw elektrod

ϕ₀ - początkowa wartość potencjału

Wykres przedstawiający zalażność przyrostu długości szczeliny w czasie obliczonej na podstawie WZORU 2 :

Obliczenia przyrostu długości szczeliny przy wykorzystaniu metody zmiany podatności pozwala korzystać z następujących wzorów :

WZÓR 1

gdzie b-wymiar nipękniętej części próbki

C_i - podatność w badanym punkcie

C₀ - minimalna wartość podatności

WZÓR 2

gdzie b_i-1 - niepęknięta część próbki

n=2 (dla próbek trójpunktowo zginanych)

Obliczone przyrosty długości szczeliny z powyższych wzorów przedstawia wykres na którym oznaczono ( krzyżykami - wzór 1 kwadratami - wzór 2 ) :

WZÓR 3

; gdzie

B_e - efektywna grubość próbki

S - rozstaw podpór

E - moduł Younga

Wykres przyrostu długości szczeliny obliczony ze wzoru 3 przedstawiony jest poniżej :

WNIOSKI

Przedstawione metody pozwalają na określenie momentu inicjacji szczeliny oraz przyrost jej długości co pozwala określić odporność na pękanie materiałów w zakresie sprężysto-plastycznym . Różnice między wykresami mogą wynikać z niedokładnością związaną ze złym określeniem podatności zerowej .

---