Способ образования кольцевых трещин

У конструкционных материалов в реальных условиях эксплуатации требует подбора таких силовых схем нагружения образцов с трещинами, которые были бы просты в экспериментальном осуществлении и для которых имеются теоретические решения. Наиболее перспективными являются схемы растяжения или поперечного изгиба цилиндрического образца с внешней кольцевой трещиной. В отличие от плоских образцов с трещинами эта силовая схема реализует локальное состояние плоской деформации вдоль всего контура трещины, что соответствует расчетным моделям. Кроме того, цилиндрический образец технологичный в изготовлении, а также успешно может быть применен для изучения процессов разрушения при статическом, динамическом и циклическом нагружении.

Такой образец привлекал внимание многих исследователей. Однако до последнего времени не нашел широкого применения в инженерной практике в связи с отсутствием эффективных методов образования кольцевой осесимметричной трещины. Сущность метода заключается в том, что цилиндрический образец с кольцевым надрезом подвергают круговому изгибу при фиксированной (заданной) стреле прогиба образца. Нагрузка, при которой происходит образование кольцевой трещины, измеряется с помощью динамометра с наклеенными проволочными преобразователями, находящегося внутри нагрузочной вилки, сигнал с которого подается через тензометрический усилитель на измерительный прибор. Предлагаемый способ дает возможность получать контролируемое образование кольцевых усталостных трещин. Таким образом, контролируя режим образования кольцевой трещины, можно в каждом конкретном случае получить исходную кольцевую трещину необходимого размера.

Эффективный способ образования кольцевых трещин в цилиндрическом образце и результаты теоретических исследований предельного равновесия таких образцов позволяет широко внедрять в практику лабораторных исследований цилиндрический образец с кольцевой трещиной для определения материалов при статических испытаниях с учетом ряда факторов.