Politechnika Świętokrzyska Wydział Mechaniczny		LABORATORIUM MECHANIKI DOŚWIADCZALNEJ
Paweł Łaski gr. 22a. Ćwiczenie nr 6		Temat ćwiczenia: Badanie odporności na pękanie. Wyznaczenie KIC .
Data wykonania: 1997.04 .08.	Ocena:		Podpis

1.Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami wyznaczania krytycznego współczynnika intensywności naprężeń K_Ic dla próbki trójpunktowo zginanej

a także odpowiednie do tej próby zaprogramowanie maszyny MTS. Próbka została wykonana ze stali 36HNM.

2. Wstęp teoretyczny

Głównym parametrem opisującym koncentrację naprężeń wywołujących pękanie jest współczynnik intensywności naprężeń K_I ,który jest proporcjonalny do zewnętrznych sił wywołujących naprężenia. Kryterium pękania mówi nam że w momencie krytycznym /chwila pęknięcia/ wartość K_I osiągnie pewną wartość krytyczną K_IC . Tak wiec kryterium zniszczenia przyjmuje postać:

K_I = K_IC

Naprężenie krytyczne przy których następuje inicjacja pęknięcia wyraża się wzorem:

Przy dokładnym analizowaniu mechaniki pękania można zauważyć, że K_IC jest stałą materiałową tylko powyżej określonej grubości próbki:

Grubość próbki należy dobrać na podstawie pewnego współczynnika będącego stosunkiem granicy plastyczności i modułu Younga

Wyznaczanie współczynnika K_IC jest dokładnie opisane w normie PN-87/H-04335.

Do wykonania doświadczenia użyliśmy próbki trójpunktowo zginanej :

Schemat próbki według PN.

Na próbce wykonano pęknięcie w postaci karbu i szczeliny zmęczeniowej. Łączna długość pęknięcia powinna wynosić 0.45 ÷ 0.55 W. Pęknięcie przedstawia

rysunek:

a_s = 0.05·W lub 1.3 mm

promień zaokrąglenia dna karbu r <=0.25 mm

Stanowisko badawcze:

5. Wyniki pomiarów i obliczenia

Wysokość próbki W = 30,5 mm

Szerokość B = 20,9 mm

Do doświadczenia użyto stali 36HMF hartowanej w temperaturze 850^oC i odpuszczanej w temp. 370^oC

4.Wnioski.

Spełniony warunek na grubość próbki:

mówi nam, że gabaryty próbki były dobrane odpowiednio i K_IC dla tej próbki jest stałą materiałową.

Spełniony jest także warunek na długość próbki:

Wartość K_q wynosi.

Obliczony współczynnik K_q spełnia podane warunki i można uznać ,że jest to kryterium zniszczenia K_Ic . Na podstawie wyników uzyskanych z doświadczenia wynika ,że próbka znajdowała się w płaskim stanie odkształcenia .

---