ГОСТ 34256—2017
3.13 максимальная скорость выделения энергии Gmax,Дж/м2: Наибольшее значение скорости
выделения энергии в одиночном цикле.
3.14 минимальная скорость выделения энергии Gmin,Дж/м2: Минимальное значение скорости
выделения энергии в одном цикле.
3.15 диапазон скорости выделения энергии AG, Дж/м2: Разность между максимальной и мини
мальной скоростями выделения энергии в одном цикле, определяют по формуле
^max^mirr
(
8
)
3.16 надрез: Надрез, сделанный на образце перед испытанием, обычно лезвием бритвы или дру
гим режущим инструментом, надрез является зародышем усталостной трещины.
3.17 начальная длина трещины
aQ,
м: Длина надреза.
П р и м е ч а н и е — У малых образцов для испытания на растяжение начальную длину трещины измеряют
от линии, соединяющей точки приложения нагрузки (т. е. линии, проходящей через центры отверстий для шпилек)
до конца надреза. У образцов для испытания на растяжение с надрезом с одной стороны начальную длину трещи
ны измеряют от края образца до конца надреза. См. также 7.3.
3.18 длина трещины
а,
м: Общая длина трещины в любой момент испытания, равная сумме на
чальной длины трещины а0 и приращению длины трещины вследствие усталостного нагружения.
3.19 скорость усталостного роста трещины
da/dN,
м/ц: Скорость увеличения длины трещины,
вызванная усталостным нагружением. Выражается как среднее увеличение трещины за цикл.
3.20 калибровка интенсивности напряжений: Математическое выражение, основанное на эм
пирических или аналитических результатах, связывающих коэффициент интенсивности напряжений с
нагрузкой и длиной трещины для определенной геометрии образца.
3.21 расчетная длина L0, м: Расстояние между верхним и нижним зажимами после того, как об
разец был закреплен в испытательной машине (касается образца для испытания на растяжение с над
резом с одной стороны).
3.22 количество циклов до разрушения
Nf:
Общее количество циклов нагружения от начала
испытания на усталостный рост трещины до разрушения образца.
3.23 время до разрушения
tf,
ч: Время общего количества циклов нагружения от начала испыта
ния на усталостный рост трещины до разрушения образца.
4 Сущность метода
К образцу прикладывают циклическую растягивающую нагрузку с постоянной амплитудой в за
данных условиях испытания (форма и размеры образца, надрез, максимальная и минимальная на
грузки, частота циклов нагружения и т. п.), которая вызывает появление трещины в зоне надреза и ее
дальнейший рост.
В процессе испытания строят кривую зависимости длины трещины от количества циклов нагру
жения.
Численное дифференцирование экспериментальной функции a(N) дает скорость роста усталост
ной трещины da/dN, которая выражается в виде зависимости от коэффициента интенсивности напря
жений и скорости выделения энергии на конце трещины.
В случае, если требуется определить количество циклов или время до разрушения, длина трещи
ны не контролируется.
5 Значение и использование
Распространение усталостной трещины характеризует стойкость материала к стабильному росту
трещины в условиях циклического нагружения, особенно когда оно представлено зависимостью ско
рости роста усталостной трещины da/dN от диапазона коэффициента интенсивности напряжений на
конце трещины А К или диапазона скорости выделения энергии AG.
Представление da/dN в виде зависимости от АК или AG дает результаты, которые не зависят от
геометрии образца. Это позволяет производить замену и сравнение данных, полученных на образцах
разной геометрии и в разных условиях нагружения. Кроме того, это позволяет использовать зависи
мость da/dN от АК или AG при конструировании и оценке строительных конструкций. Концепция подо бия
предполагает, что трещины различной длины, подвергаемые воздействию одинаковых номиналь ных А К
или AG, будут разрастаться с одинаковым приращением за цикл нагружения.
3