Ясній, В. П. та Yasnii, V. P. (2020) МЕТОДИКА І ДЕЯКІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИКЛІЧНОЇ ТРІЩИНОСТІЙКОСТІ ПСЕВДОПРУЖНОГО НІТИНОЛУ. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (2(90)). с. 155-166.

Text Vt9015.zax.pdf Download(681kB)

Анотація

В даній роботі розроблено і апробовано методику дослідження циклічної тріщиностійкості на циліндричних зразках із сплаву з пам’яттю форми з урахуванням форми її фронту при температурі 20° С на повітрі з поверхневою тріщиною, яка вища температури завершення аустенітного перетворення. Швидкість росту визначали за одновісного розтягу циліндричних зразків діаметром 8 мм з прямим надрізом перпендикулярним до осі зразка глибиною 0,6 мм. Частота навантаження складала 25 Гц, коефіцієнт асиметрії циклу навантаження 0,2. Вирощування тріщини, а також дослідження швидкості її росту проводили на електрогідравлічній випробувальній машині СТМ 100. Спостереження за вершиною тріщини, а також її приріст на поверхні зразка визначали за допомогою бінокулярного мікроскопу з точністю до 0,014 мм. Виявлено, що півеліптична поверхнева тріщина вздовж фронту росте нерівномірно, що змінює відношення осей півеліпса. Враховуючи, що під час випробувань спостерігали і вимірювали прирости однієї з вершин тріщини, після руйнування за зламом зразка, з урахуванням форми фронту початкової та кінцевої тріщини визначали поправку на її приріст. Із збільшенням відносної глибини тріщини відношення b/a зменшується від 0,67 до 0,54. Незалежно від форми фронту поверхневої тріщини (прямий чи півеліптичний), швидкість її росту описується єдиною залежністю від розмаху коефіцієнта інтенсивності напруження.

Title in English

METHODOLOGY AND SOME STUDY RESULTS OF CYCLIC CRACK GROWTH RESISTANCE OF PSEUDOELASTIC SMA

English abstract

The paper present developed and tested technique of cyclic crack growth resistance on cylindrical specimens made of pseudoelastic shape memory alloy with a surface crack, taking into account crack front shape at a temperature of 20°C in air which is higher than the finish temperature of the austenitic transformation. Due to the high ability to dissipation energy the SMA with the effect of pseudoelasticity are increasingly used in parts of machines, implants, damping devices or other structural lements. As the evolution of science and technology require increased safety in such responsible industries, it is necessary to determine the parameters of cyclic crack growth resistance of psudoelastic shape memory alloys. The fatigue crack growth resistance was determined on cylindrical specimens with a diameter of 8 mm with a unilateral segmental notch to a depth of 0.6 mm in their diametrical cross section. The loading frequency was 25 Hz and stress ratio was 0.2. The crack was grown and studied on the servohydraulic testing machine STM-100. The specimens were preloaded by three-point bending in order to grow a fatigue crack from the notch, and the fatigue crack growth kinetics was determined on a cylindrical specimen with one lateral crack under uniaxial tension. The length of crack on the specimen surface was determined using the binocular microscope with the precision not less than 0.014 mm. It was found that the semi-elliptical surface crack grows unevenly along the front which changes the ratio of the ellipse axes. The increments of crack were observed and measured only from one side after the failure of the specimen the correction for its increment was determined with respect to shapes of the initial and final crack front. As the relative crack depth increases, the b/a ratio decreases from 0.67 to 0.54. Regardless of the shape of the surface crack (straight or semi-elliptical), its growth rate is described by a single dependence on the amplitude of the stress intensity factor range.

Перегляд елементу

Завантажень