1257951428

94

Parametr C można również wyznaczyć eksperymentalnie z następującej formuły wykorzystującej obciążenie oraz pomiar prędkości przemieszczeń punktu przyłożenia obciążenia [52, 75, 98, 126]

94

PA

wb

n + 1

Tl

(7.23)

gdzie:

P - obciążenia,

A - prędkość zmian przemieszczenia punktu przyłożenia obciążenia, w — szerokość próbki,

b - grubość próbki nie objęta pęknięciem, n - wykładnik pełzania,

ii — współczynnik zależny od geometrii próbki i rodzaju obciążenia (r| = 1 dla próbki rozciąganej, r\ = 2 dla próbki zginanej).

Wykorzystując symulacje numeryczne prowadzone dla różnych geometrii próbek oraz analogie parametru C* z całką J opracowano formuły o następującej postaci [77, 78]

C* = ae^cah    (7.24)

gdzie: h jest bezwymiarową funkcją długości pęknięcia, rozmiarów elementu,

naprężenia i wykładnika pełzania n podaną m.in w pracy [77, 78].

Naprężenie o i prędkość odkształceń e we wzorze (7.24) są wielkościami występującymi w przekroju pęknięcia, ale poza jego wierzchołkiem.

Jeżeli brak jest innych możliwości obliczenia parametru C*, można zastosować metodę przybliżoną opartą na naprężeniach bazowych g_r zdefiniowanych

jako wielkość charakteryzująca rozkład naprężeń w przekroju nie objętym jeszcze pęknięciem [57, 101]

(7.25)

gdzie:

Pi - obciążenie graniczne analizowanego pękniętego elementu, R_e — granica plastyczności.

W tej sytuacji parametr C obliczymy jako [135]

7.2. Inkubacja i propagacja pęknięć

7.2.1. Okres inkubacji pęknięć

Jeżeli pęknięcie pojawia się w elemencie jako skutek kumulacji procesów zniszczenia wywołanych pełzaniem lub zmęczeniem niskocyklicznym, to czas inkubacji takiego pęknięcia jest czasem, w którym parametr zniszczenia osiągnie swą wartość graniczną.

W przypadku elementów zawierających rysy lub szczeliny od początku eksploatacji, wzrost takich pęknięć może być poprzedzony wstępnym okresem inkubacji, w którym nie następuje zauważalny przyrost długości pęknięcia,

(rys. 7.3b) [4, 5, 11, 27, 102, 103].

W okresie tym następuje kumulacja procesów degradacyjnych zachodząca w obrębie wierzchołków pęknięcia. Jako efekt tego zjawiska następuje zaokrąglenie początkowo ostrego wierzchołka pęknięcia. Schematycznie proces ten

Rys. 7.3. a. Inicjacja pęknięcia, b. Okres inkubacji i propagacji pęknięć Fig. 7.3. a. Crack initiation, b. Periods of incubation and crack growth