Введення
В даній контрольній роботі наведено короткий опис найбільш важливих аспектів методу тендітних покриттів: умов утворення тріщин, коефіцієнта чутливості, матеріалів, що застосовуються в якості крихкого покриття, завдань, що вирішуються за допомогою даного методу. Викладається порядок проведення лабораторних робіт з визначення коефіцієнта чутливості покриття і дослідженню деформацій на зразках з концентраторами.
Цей метод народився зі спостережень за поведінкою окалини і плівок окислів на поверхнях деформованого металу. Було відмічено, що в результаті формозміни ці природні покриття руйнуються, відображаючи процес течії металу. Надалі метод удосконалювався і став застосовуватися для якісного і навіть кількісного вивчення головним чином пружних деформацій.
Метод тендітних покриттів забезпечує простий і безпосередній аналіз великого класу різних практичних завдань, де не потрібна висока точність. Суть методу полягає в тому, що покриття з певними характеристиками наносять на досліджувану поверхню. Відповідна адгезія забезпечує трансляцію деформацій, що виникають в об'єкті, до покриття, яке під дією виникає при цьому поля напружень руйнується і покривається сіткою тріщин. Так як межа міцності покриття зазвичай значно нижче цієї ж величини досліджуваного матеріалу, то цей метод можна віднести до неразрушающим способам аналізу.
Таким чином, основним результатом випробувань є картина тріщин в крихкому покритті; важлива також послідовність їх появи з ростом навантаження. Очевидно, що місця найбільш ранньої появи тріщин виявляють найбільш напружені зони досліджуваного об'єкта.
1. Загальні відомості про тендітних тензочуттєві покриттях
Метод тендітних тензочуттєві покриттів є перспективним і широко застосовуваним способом експериментальних досліджень полів деформацій і напруг на поверхні деталей, вузлів конструкцій або їх моделей при прикладанні до них статичного або динамічного навантаження.
Цей метод полягає в спостереженні тріщин, що утворюються при навантаженні або розвантаженні деталі, в багнистому шарі крихкого покриття, попередньо нанесеного на досліджувану поверхню. Тонке покриття міцно зв'язано з поверхнею зразка або деталі, тому деформації в точках покриття і в пов'язаних з ними точках поверхні досліджуваного об'єкта, однакові. Тріщина в покритті викликається розтягуючими напруженнями або деформаціями. Висока крихкість покриття (утворення в ньому тріщин при малій деформації) пов'язана з наявністю в ньому до додатка зовнішнього навантаження до деталі залишкових напруг (двовісне рівномірний розтягнення).
Вимірювання проводять шляхом візуального спостереження утворення та поширення тріщин у покритті при навантаженні досліджуваних об'єктів та їх фотографування. У міру збільшення навантаження тріщини поширюються від більш напруженого до менш напруженому місцю; при знятті навантаження отримані в крихкому покритті тріщини залишаються видимими. Тендітні покриття дозволяють при плавному або ступінчастому навантаженні (розвантаженні) досліджуваної конструкції знаходити в навантажених зонах вільної поверхні, включаючи місця концентрації напружень, головні деформації і напруження з похибкою в межах 15%, не застосовуючи інші методи дослідження.
Вимірювання полів упругопластических деформацій проводять на окремих ділянках навантаження з можливістю оцінки напружень з використанням діаграм деформування матеріалу досліджуваної деталі. Для вимірювання динамічних деформацій виконують відповідну градуювання покриття по тензочувствительности залежно від швидкості зміни деформацій у часі. Тендітні покриття можуть також використовуватися для індикації ушкоджень у конструкції в робочих умовах. Метод особливо ефективний при випробуваннях деталей і конструкцій з великою нерівномірністю поля напружень на їх поверхні.
Основні положення, що підтверджуються експериментально і застосовуються при розгляді роботи крихкого покриття, наступні:
між покриттям і поверхнею зразка або деталі, на які нанесено покриття, має місце повна адгезія;
товщина шару крихкого покриття та його жорсткість пренебрежимо малі в порівнянні з жорсткістю досліджуваного об'єкта;
напружений стан в покритті на відстані, більшій п'ятикратної товщини шару покриття від його краю, є плоским з рівномірним розподілом напружень по товщині покриття, а третя компонента головних напружень в покритті (і в точках поверхні деталі), нормальна до поверхні крихкого шару, дорівнює нулю;
матеріал покриття є ізотропним, і застосовно лінійне накладення деформацій (напружень) для отримання критичного стану, відповідного утворенню тріщини в покритт...
