Page 27 - Міністерство освіти і науки України

25

На рис. 27 подано порівняння довговічності зразків із нітинолу, визначеної із
експерименту ( ) і обчисленої ( ) за критерієм ΣW t (рис. 27а) та критерієм
,
,
сумарної питомої енергії пружної деформації ΣW e. (рис. 27б).
Відносна похибка між прогнозованою за критерієм ΣW е і експериментально
визначеною за змінної амплітуди навантаження довговічністю не перевищує 14,5%
(табл. 4), а між обчисленою за критерієм ΣW t та критерієм ΣW e  не більше 1,3%. Це
вказує на домінуючу роль критерія сумарної питомої енергії пружної деформації (ΣW e)
у втомному руйнуванні псевдопружного нітинолу за малоциклового навантаження.
Таким чином, розсіяння прогнозованої довговічності не перевищує 2,5
значення математичного сподівання, що свідчить про прийнятну достовірність
прогнозування, основану на використанні як сумарного критерію питомої енергії

деформації, так і сумарного критерію питомої енергії пружної деформації.
Таким чином, запропонований критерій втомного пошкодження ΣW e може бути
використаний для прогнозування втомної довговічності за сталої і змінної амплітуди
навантаження.
Схематична модель, наведена на рис. 28, пояснює, чому на відміну від
традиційних конструкційних сплавів (сталь, алюмінієві сплави) швидкість РВТ за
різної асиметрії циклу навантаження визначається максимальним коефіцієнтом
інтенсивності напружень.

Таблиця 4. Експериментальні й обчислені значення втомної довговічності СПФ за
критеріями ΣW t і ΣW e

По-

№ * * N f,p N f,p хибка
зра- Сту- E A, W e W d W t ΣW e ΣW t N e, (ΣW t) (ΣW e) N f,p
пень ГПа
зка (W e)
3
МДж/м цикли %
LHV I 17,7 8.70 1,28 9,98 2610 2994 300 515 521 -14,5
-0.1 II 22,0 4,60 0,813 5,41 1422 1673 309

LHV I 23,0 8,12 0,241 8,36 11760 12120 1450 2768 2805 4,8
-0.3 II 24,4 5,12 0,184 5,30 7669 7945 1497
Ста-

тика 25,4 12.65   12.65  1  1,1
*Значення E A і W d визначили за N = 0,5 N f.

Відомо, що перебіг циклічного пружно-пластичного деформування матеріалу
попереду вістря тріщини, накопичення втомних пошкоджень і руйнування в
мікромасштабі наближено подібний до поведінки гладких зразків в умовах втоми
(рис. 28).
Відповідно, критерій малоциклового втомного руйнування (20) – сумарна
питома енергія пружної деформації – може бути застосований і для опису втомного