Mechanika Pękania

Zadanie nr 2

Kaproń Damian

Orman Sławomir

Gr. P

www.agh.edu.pl

Treść zadania

Współczynnik intensywności naprężeń dla elementów o skończonej

geometrii określić można jako:

Wykorzystując wzory podane na wykładzie, wykreślić na zbiorczym

wykresie zależność współczynnika korekcyjnego geometrii F w funkcji

stosunku:

dla trzech geometrii pęknięcia pokazanych na poniższych rysunkach.

www.agh.edu.pl

Współczynnik intensywności naprężeń

K

(i)

Współczynnik intensywności naprężeń jest podstawowym

parametrem LSMP, który jednoznacznie określa stan naprężenia

przed frontem pęknięcia.

Gdzie:

i – I, II, III (sposób pękania),
jk – x,y,z (płaszczyzny pęknięcia).

www.agh.edu.pl

Współczynnik intensywności naprężeń

K

(i)

K

(i)

zależy od:

•

geometrii,

•

sposobu obciążenia,

•

wielkości obciążenia,

•

długości pęknięcia

a

Typowa forma przedstawienia :

gdzie:
S – naprężenie w przekroju pęknięcia,
F – funkcja bezwymiarowa zależna od geometrii, sposobu obciążenia oraz

stosunku a/W,

a – długość pęknięcia,
W – wymiar geometryczny na kierunku pęknięcia np. szerokość próbki

Odporność na pękanie

W określonych warunkach pomiarów współczynnik intensywności

naprężeń

, przy którym pęknięcie osiąga wymiar krytyczny , jest stałą

materiałową; nosi ona nazwę odporności na pękanie,

Procedura wyznaczania :

1) Badanie zmęczeniowe przy stałej amplitudzie obciążenia, aż do wytworzenia

pęknięcia zmęczeniowego o określonej dł. a,

2) Rozciąganie statyczne

Odporność na pękanie

Po badaniu następuje obliczanie krytycznej wartości współczynnika

intensywności naprężeń:

Wyniki badań:

1. Jeżeli wartość spełnia warunek PSO to
2. Jeżeli wartość nie spełnia warunku PSO, ale spełnia warunek LSMP, to

, gdzie jest odpornością na pękanie zmierzoną w

warunkach PSN,

3. Jeżeli nie spełnia tych dwóch warunków to pomiar jest nieważny.

Warunek PSO

Warunek LSMP

Współczynnik intensywności naprężeń

K

(i)

a) Próbka M(T) –

dla

b) Próbka DE(T) -

dla

a) Próbka SE(T) –

dla

Współczynnik korekcyjny geometrii F

a) Próbka M(T) –

dla

b) Próbka DE(T) -

dla

a) Próbka SE(T) –

dla

Zależność współczynnika korekcyjnego

geometrii F w funkcji stosunku a/W