Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 378 а) б) Рис. 3 . Вид изохром при контакте колесо-пластина с поверхностной трещиной. Контактная площадка находится на разном расстоянии от вершины трещины: а) без изгиба пластины, б) случай, когда пластина опирается на две опоры. При прохождении пятна контакта за трещину, картина повторяется в обратном порядке. Наиболее вероятным местом для роста трещины является глубина залегания верхней вершины трещины 0,25а…0,5а при положении центра контакта на расстоянии 0,5а относительно трещины. Измерения напряженного состояния в области нижней вершины трещины (глубина H=0,75а, H=1,25а) показали, что глубина H=а наиболее благоприятна для роста трещины вниз. Испытания (глубина H=а) показали, что кривые К 1 /К 2 =f(L) похожи, но К 1 составляющая превосходит К 2 для случая испытания на двух опорах (К 1 =60…70 %, когда L=а К 1 =90…93 % при положении пятна контакта над трещиной) (рис. 4). а) б) Рис. 4 . Изменение коэффициентов интенсивности напряжений К 1 (отрыв) и К 2 (сдвиг) у вершин трещин, расположенных на глубине h=0,35a, h=0,1a, в зависимости от расстояния до контактной площадки: (a) – верхняя вершина трещины, h=0,35a, h=0,1a; (a) – нижняя вершина трещины, h=0,75a, h=1,25a Наиболее опасным для роста трещины положением можно считать: когда L=а, тогда К 2 =30…40 % (N=6) и в положении над трещиной, когда К 2 =7…10 % (N=5). При удалении от трещины картина повторяется. В соответствии с рис. 4, а К 1 на глубине 0,1а меньше, чем на глубине 0,35а. Для поверхностной трещины с углом наклона к поверхности 45 0 были получены результаты близкие случаю ВПТ (рис. 3), т.е. к такому случаю, что трещина будет расти вниз зигзагом, или почти вертикально.