ASTM E647 rast prsline da/dN i granična vrednost ΔKth
Rast prsline da/dN i granična vrednost ΔKth prema ASTM E647 su vrednosti materijala mehanike loma određene sa cikličnim opterećenjem pri konstantnoj amplitudi.
Kriva rasta pukotina Regija I i Regija II Video snimci Vrednost praga ΔKth Rast pukotina da/dNPariska kriva Softver Mašine za ispitivanje Dodatne informacije
Kriva rasta pukotina
Rast pukotina materijala opisan je u krivulji rasta prsline. Ova kriva je podeljena na tri regiona:
- Region I: niska stopa rasta pukotina; granična vrednost DKth vrednost pri kojoj rast pukotine tek počinje
- Region II: konstantna stopa rasta pukotine; je matematički opisan pariskom krivom, rast prsline od zamora da/dN
- Region III: visoka stopa rasta pukotina; završava lomom, kritični faktor intenziteta napona K1C
Regioni I i II krive rasta pukotine
ASTM E647 standard za određivanje granične vrednosti ΔKth i rasta prsline usled zamora da/dN se bavi regionima I i II krive rasta prsline. Rast pukotina prema ASTM E647 je uglavnom određen za duktilne materijale. Ovde se pravi razlika između granične vrednosti ΔKth (region I) i rasta prsline od zamora da/dN (region II).
Ispitivanje rasta pukotina prema ASTM E647
Ispitivanje rasta prsline prema ASTM E647 se izvodi na CT uzorcima, za koje se koristi HA 250 kN servohidraulična mašina za ispitivanje. Utvrđene karakteristične vrednosti su rast pukotine da/dN i granična vrednost ΔKth.
Vrednost praga ΔKth (region I) prema ASTM E647
Da bi se odredila granična vrednost ΔKth prema ASTM E647, opterećenja u oblasti inicijacije pukotine ili veća se primenjuju na uzorak na početku ispitivanja. Brzina rasta prsline se sve više usporava nastavljanjem smanjenja amplitude opterećenja. Na početku, pukotina raste prilično brzo, a pri kraju ispitivanja, rast prsline nastavlja da se usporava sve dok se pukotina ne zaustavi ili dok se ne postigne bar brzina prsline da/dN od 10-7 mm/promena opterećenja. Kada se ova tačka postigne, ΔKth se može odrediti. Ovom metodom mogu se odrediti granična vrednost ΔKth (regija I) i Pariska kriva (regija II).
ASTM E647 standard opisuje dve metode za određivanje praga:
a) Ispitivanje pri konstantnom odnosu naprezanja R
Za metode sa konstantnim odnosom naprezanja, i maksimalni i minimalni intenzitet napona se snižavaju da bi se smanjio intenzitet cikličnog naprezanja.
Da bi se izbegli efekti zaostajanja usled smanjenja opterećenja sa povećanjem dužine pukotine, koraci moraju biti odabrani na odgovarajući način. Standardi ASTM E647 dozvoljavaju i inkrementalno i kontinuirano spuštanje. Pri postepenom spuštanju, sile (P) su konstantne unutar svakog inkrementa. Ovo dovodi do kratkoročnog povećanja intenziteta naprezanja usled rastuće pukotine dok se opterećenje ponovo ne smanji. Prema tome, prema ASTM E647, visina stepenica ne sme biti veća od 10% odgovarajućeg većeg opterećenja, ili širina stepenica mora biti najmanje 0,5 mm.
b) Ispitivanje pri konstantnom maksimalnom intenzitetu naprezanja
Pored metoda u kojima se R odnos održava konstantnim, standard ASTM E647 takođe dozvoljava metodu sa konstantnim faktorom maksimalnog intenziteta naprezanja. Kod ovog načina određivanja praga, počevši od visokog faktora intenziteta cikličnog naprezanja, minimalni intenzitet napona se kontinuirano povećava sve dok se ne dostigne granična vrednost.
Rast pukotine da/dN prema ASTM E647 (regija II)
Da bi se odredio stabilan rast prsline da/dN prema ASTM E647 uz održavanje amplitude opterećenja, Fmax i Fmin se održavaju konstantnim tokom celog procesa ispitivanja. Usled smanjenja poprečnog preseka nosivosti i posledičnog povećanja intenziteta naprezanja na vrhu prsline, širenje prsline se ubrzava.
Ovaj metod istraživanja se može koristiti za određivanje opšte krive rasta prsline (regija II) i Pariske krive. Određivanje granične vrednosti ΔKth nije moguće.
Šta je Pariska kriva?
Centralna oblast (regija II) krive rasta prsline je označena kao Pariska kriva.
Konstantno povećanje dužine prsline po promeni opterećenja (da/dN) u odnosu na faktor intenziteta cikličkog naprezanja dK označava se kao kriva rasta prsline. U centralnom regionu (regija II), kriva rasta pukotine može se matematički opisati jednostavnom jednačinom Pariskog zakona:
Da/dN = C*(ΔK)m
Ovaj region se takođe naziva Pariska kriva, jer ovde stabilan rast prsline znači da kriva ima konstantan nagib kada se iscrtava logaritamski.
Povezani proizvodi: Softver
Za testXpert Research je dostupan poseban program za ispitivanje za određivanje rasta pukotina u regionima I i II prema ASTM E647.
Sa ovim programom ispitivanja, može se izvršiti i predpucanje i određivanje krive rasta prsline.
Korišćenjem različitih tipova opterećenja, granična vrednost ΔKth, rast prsline da/dN i Parisova kriva mogu se odrediti automatski.
Srodni proizvodi: mašine za ispitivanje
Mašine za ispitivanje sa različitim konceptima pogona za statička ispitivanja, dinamička ispitivanja i stvaranje pukotina su dostupne za određivanje rasta prslina.
Vibrofori se mogu koristiti za stvaranje pukotina i za izvođenje ispitivanja prema ASTM E647. Sistem za ispitivanje je zasnovan na sistemu opruga-masa, koji se podesi na vibraciju u magnetnom polju i na taj način generiše dinamičko opterećenje. Statičko predopterećenje se primenjuje preko integrisanog elektromehaničkog pogona.
