За эти годы было отмечено, что коаксинг происходит только в определенной форме в железных материалах, обычно связан с явлением деформационного старения, и что заключительное напряжение перелома после коаксинга было больше, если напряжение повышалось медленно [10].
Два возможных явления были предложены Форсайтом [11].Первый – это то, что understressing может подвергнуть материал меньшему количеству времени нахождения в напряжении, чем в обычном тесте, и может уменьшить число окружающих деградации. Такой ускоренный метод ступенчатого изменения напряжения, возможно, не в состоянии моделировать эффекты с временной зависимостью атмосферной коррозии и уменьшающие силу эффекты, которые могли бы зависеть от коррозии. Другим явлением может быть развитие и образование микротрещин при низких напряжениях, которые размножились бы при более высоких уровнях напряжения. Можно только размышлять, что может быть более трудно развить образовавшуюся трещину, чем начать одну новое в непроверенном материале. В то время как Форсайт отметил, что явление коаксинга было связано деформационным старением, он пришел к заключению, что “вероятно, что явление деформационного старения особенно эффективно при препятствии формирования ломко-составляющего роста, возможно пластично искажая основание трещины и разрушая, что является просто кристаллографическим процессом раскола.”
Когда все сказано и сделано, коаксинг, если он вообще существует, обеспечивает благоприятное воздействие на сопротивление усталости материалов. Любое увеличение FLS из-за коаксинга, однако, кажется, зависит от неизвестных комбинаций материала, загружаемой истории, и статистики FLS (обсуждаемые позже в этой главе в Разделе 3.5.2). По этим причинам коаксинг не может и не должен быть рассмотрен при проектировании или при развитии материальной базы данных для использования при разработке МЦУ. Игнорирование коаксинга, однако, может быть только консервативным из-за усовершенствований FLS, которые должны, пока еще, быть продемонстрированы.
3.2 РАННИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Стандартные методы для определения усталости или предела усталости требуют не только большого количества тестов усталости, но также и статистического анализа для определения надежности их самих[12]. Данные об усталости, соответствующие данной жизни или, что называется, самым большим числом циклов, Ng, например, 107, могут быть сгруппированы в три категории согласно прикладываемому уровню напряжения. При высоких усилиях всем экземпляры разрушатся прежде, чем достигнут Ng. Эти усилия соответствуют диапазону конечной жизни. При диапазоне более низких усилий, по крайней мере, один, но не все экземпляры терпит неудачу перед Ng: эту область называют областью перехода. Наконец, на некотором более низком уровне напряжения и ниже, не получены никакие отказы не перед Ng: его называют диапазоном бесконечной выносливости. Тестирование обычно выполняется, чтобы идентифицировать границу между переходом и бесконечными усталостными областями. Для каждого уровня напряжения обычно требуется минимум десяти экземпляров, и рекомендуется четыре уровня напряжения [12]. Данные рассматривают статистически, чтобы идентифицировать предел усталости, соответствующий вероятности отказа меньше, чем для некоторого небольшого количества, например, 1 %, в зависимости от разброса в данных и ширине области перехода. Этот подход, хотя и с научной точки зрения обоснованный и статистически проверенный, требует обширного количества тестирования, которое является препятствующим для многих исследований, особенно когда Ng - большое количество, такое, как 107 или больше. В то время как доступны другие нестандартные или ускоренные методы для определения предела выносливости,
число экземпляров и время тестирования являются вообще слишком большими для практических технических применений. Примером, который требует большой базы данных, является диаграмма Хая, которая требует данные о значении среднего напряжения или коэффициента напряжения.
К началу 1900-ых годов многочисленные ускоренные тесты на предел усталости были предложены и отклонены, потому что они, как оказывалось, не были надежны. Среди этих ранних ускоренных тестов был тест Мура и Вишарта [13], которые развивали "быстрый" тест, базируемый на применении постоянного числа циклов МЦУ, сопровождаемых определением предела прочности. Основание этого теста было то, что тестирование усталости ниже предела усталости увеличивает предел прочности и предел усталости, в то время как при тестировании выше предела усталости формируются трещины и в конечном счете ухудшается предел прочности. Комментируя эту исследование, Гоу заявил, “Я пришел определенно к заключение, что нет надежная известной формы кратковременного теста, которая была бы все же разработана”, и он не видел “фундаментальной причины, почему любой кратковременный тест, как могут ожидать, окажется надежным.”
Позже, Прот [14] развивал быстрый тест на определение предела усталости, не используя обычные тесты при условиях постоянного напряжения. Его техника включала начало в напряжении ниже предполагаемого предела усталости и увеличения напряжения с постоянной скоростью, пока не происходил отказ. Каждый последовательный тест проводится при уменьшении скорости увеличения напряжения, таким образом, производя серию значений напряжений, связанных с каждым темпом увеличения напряжения. В его подходе требуется один испытательный экземпляр для каждого темпа увеличения напряжения. Однако, заявлено, что этот метод уменьшает время тестирования на девять десятых частей. Метод Прота, хотя не широко используемый сегодня, как полагают, является стандартом использования для ускоренных методов тестирования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.