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试件沿原裂纹方向开裂,而B=27°试件则沿某一个角度开裂,如图4,a、b的照片所示。这 种情形的开裂角实验得到与一次断裂的判据理论完全相符合。 图4-a 图4-b 上述的实验结果表明,复合型疲劳的开裂角与一次断裂的开裂角它们之间存在着本质上 的差别。根据文献〔8)可以求得其尖端的强度因子为:对B=27°试件,取bc=2.5mm,ab= 6.7mm(bc/ab>0.2)得K1=(P/B/W)×5.182,K11=(P/BW)×0.420,对于B=16° 试件,在bc/ab>0.2时,K11≈0。 上面的计算结果说明,B=16°的试件是属于纯I型的,但疲劳裂纹并不沿着原始线切割 方向扩展,而B=27°试件是I-I复合型的,疲劳裂纹却沿原线切割方向扩展。这个结果与 一次断裂判据理论完全不相符。 因此,复合型疲劳的开裂角与一次断裂的开裂角有性质上的差别,二者的判据条件将是 不相同的。 三、复合型疲劳的扩展速率 前面已经说明,对图1-a试件用接近于门坎值的幅值载荷进行疲芳试验,裂纹扩展有较 长一段呈直线,于是可以有效地测量裂纹扩展长度△a和相应的疲劳次数N,得到△a-N图。 因为裂纹扩展为折线裂纹,所以强度因子K!和K1:的计算可以应用文献〔8)的结果。 目前关于复合型疲劳裂纹扩展的判据,仍采用一次断裂判据为分析基础,如文献〔3)〔6) 等。对于三点弯曲的情形,因为疲劳裂纹分枝呈直线的扩展,所以用能量释放率幅值△G为 判据条件,物理意义更合理。即 a=A(AG)=A(K:+AK)=A(AK) d 根据△a-N图和上式,可以求得票和△K:=△K:+△K。取双对数坐标,分别绘于图6 (40Cr材料)和图6(2Cr1s材料)。图中上方的曲线为该材料纯I型的裂纹扩展曲线。这 里的纯I型是裂纹位于三点弯曲中间。 从图5,6可以见到,纯I型和复合型的裂纹扩展规律二者并不遵照上式的规律重合一 致,所用的两种材料均表现同样状态。因此用复合型一次断裂的判据条件直接用于复合型疲 劳是有困难的。 109, 试件沿原裂 纹方 向开裂 , 而 日 。 试件则沿 某一个 角度开裂 , 如 图 , 、 的照片所示 。 这 种情形的开裂 角实验得 到 与一次断裂 的判据 理论完 全 相符台 。 馨姗 寥 图 一 图 一 上述的实验 结果 表 明 , 复 合型疲 劳的开裂 角与一次断裂的 开裂 角它 们 之 间存在着本质 上 的差别 。 根据 文献 〔 〕可 以求得其尖端的强度因子 为 对 日” “ 试件 , 取 , 得 、 训可 , 、 侧 ,对于 日 。 试件 , 在 时 , 、 。 上面 的计算结果 说 明 , 日 。 的试件是 属于纯 型 的 , 但疲劳裂 纹 并不沿 着原始线切 割 方向扩展 , 而日二 。 试件是 一 复合 型 的 , 疲劳裂 纹却沿原线切 割方 向扩展 。 这个结果 与 一次断裂判据理论完全 不相 符 。 因 此 , 复合型疲劳 的 开裂 角与一次 断裂的开裂 角有性质 上的差别 , 二者 的判据条件将是 不相 同的 。 三 、 复合型疲 劳的扩展 速 率 前面 已经 说 明 , 对 图 一 试件用接近于 门坎值 的幅 值载荷进行疲劳试 验 , 裂纹扩展有较 长一段呈直 线 , 于是可 以有效地测 量 裂 纹扩展长度△ 和相应 的疲劳次数 , 得 到△ 一 图 。 因为裂纹扩展为折 线裂纹 , 所 以 强度因子 和 , ,的计算可 以应 用 文献 〕的结果 。 目前关于复合 型疲劳裂纹扩展的判据 , 仍采 用 一次断裂 判据 为分析 基础 , 如 文献 〔 〕 〔 〕 等 。 对于三点弯 曲的情形 , 因为疲劳裂 纹分枝 呈 直 线的扩展 , 所 以用 能量 释放率幅 值△ 为 判据条件 , 物理意义 更合理 。 即 “ 。 、 。 灭 尸 八 。 切 ’ 一 、 ’ ‘ 。 八 艾 。 人 艾, ’ ‘ 八 “ 凸 ‘ , ” 根据 △ 一 “ 图和 上式 , 可 以 求得斋 和 “ “ 卜 战 。 取 双对数坐标 , 分别绘 于 图 材料 和 图 材料 , 图中 上方 的 曲线 为该 材料纯 型的裂纹扩展 曲线 。 这 里的纯 型是裂 纹位于三 点 弯 曲中间 。 从 图 , 可 以见 到 , 纯 型和 复合型 的裂 纹扩展规律二者 并不遵照 上式 的规律重合一 致 , 所用 的 两种 材料均表现 同样状态 。 、 因 此用 复合型一次断裂 的判据条件直接用 于复合型疲 劳是有困难的
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