чне навантаження зразка, то по поверхні виявляється безперервне ковзання матеріалу. Воно супроводжується тертям, подібно до того як це має місце між ковзними поверхнями твердих тіл. Під дією цього тертя матеріал по поверхнях ковзання відповідно до цієї теорії поступово стирається і в результаті виникає тріщина. Подальше дослідження Гафа і Гансона виявило, що смуги ковзання можуть утворюватися і при напружених, що лежать нижче межі витривалості матеріалу, і що вони можуть розвиватися і уширяется, не приводячи до утворення тріщин.
Щоб отримати більш детальне уявлення про механізм руйнування при втомних випробуваннях, Гаф використовував новий метод підходу до такого роду проблем, застосувавши прецизійну рентгенографію. Почавши з монокристалічних зразків, він показав, що механізм деформації кристалів пластичного металу, що знаходяться під дією циклічних напружень, той же, що і спостережуваний в статичних умовах: як в тому, так і в іншому випадку ковзання відбувається за деякими кристалографічних площинах в певних напрямках і залежить від компоненти дотичного напруження в напрямку ковзання. Рентгенівський аналіз показав, що якщо циклічна навантаження перевищує безпечний межа, то «кристалографічні площини піддаються перекручуванню форми такого характеру, що хоча середня їх кривизна і залишається майже непомітною, ... зате з'являються місцеві різкі викривлення. Можна припускати, що в цих покоробило площинах виникають великі місцеві деформації, -а можливо і справжні розриви решітки, -які при досить великій амплітуді накладаються напруг або деформацій можуть повести до освіти і поступового зростання тріщини; при порівняно більш низьких значеннях циклічного завантаження стан може залишатися стабільним ».
При експериментуванні з кристалічними матеріалами, подібними, наприклад, м'якої сталі, попередні статичні випробування показали, що в цільних зернах, якщо напруги в них не перевищують межі пружності, ніяких необоротних змін не відбувається. В інтервалі між межею пружності і межею плинності лише деякі цільні зерна піддаються дробленню, утворюючи незначну частину більш дрібних зерен і кристалітів (нижня межа розмірів цих кристалічних осколків лежить в інтервалі 10 - 4 - 10 - 5 см). По досягненні межі текучості все цільні зерна піддаються дробленню, утворюючи більш дрібні зерна і велика кількість кристалітів. Під дією циклічних напружень, як було встановлено, «якщо амплітуда їх перевищує безпечний межа, поступове стирання і подрібнення в кристалітів завершуються разрушеііем точно так само, як і в статичних випробуваннях». Таким чином, досліди показали, що руйнування металів під статичним і під втомної навантаженням супроводжується однаковими структурними змінами.
Велика увага в дослідницькій роботі описуваного виду було приділено вивченню факторів, що впливають на межу витривалості. Випробування на машинах, пристосованих до того, щоб завантажувати зразок з різними частотами, встановили, що при частотах до 5000 циклів в хвилину ніякого скільки-небудь помітного впливу частоти не виявляється. Але, збільшуючи частоти понад 1000000 циклів на хвилину, Дженкин зазначив у армко-залозі і в алюмінії підвищення межі витривалості більш ніж на 30%.
втомленості сталевих зразків, підданих попередньо розтягуванню за межа плинності, показали, що помірне попереднє розтягнення призводить до деякого підвищення межі витривалості. З подальшим зростанням наклепу можна, однак, досягти такого стану, коли в результаті перевантаження стає можливим падіння межі витривалості. Якщо до початку звичайного випробування на втому зразок піддати попередньо дії деякого числа циклів напруги, що перевищує межу витривалості, то, як показує досвід, можна встановити граничне число циклів перенапруги (залежне від величини цього перенапруги), яке не впливає на межу витривалості. При більшому ж числі циклів перенапруги спостерігається зниження межі витривалості. Відкладаючи значення найбільшого попереднього перенапруги по одній осі координат і відповідні їм граничні числа циклів за іншою, ми одержимо криву «пошкоджуваності» для випробуваного матеріалу. Область діаграми, що лежить нижче цієї кривої, визначає ті ступеня перенапруги, які не викликають пошкоджень. Кривий пошкоджуваності можна користуватися для оцінки поведінки частин машин, що працюють при напругах нижче межі витривалості, але піддаються час від часу циклам перенапруги. Для обчислення числа циклів перенапруг різної інтенсивності, що витримуються частинами машин до руйнування, була встановлена ??формула. У застосуванні до конструкцій літаків у відомих випадках проводиться статистичний аналіз напружень, яким піддається та чи інша деталь в умовах експлуатації, і втомні випробування ставляться так, щоб повторна навантаження лабораторної установки відтворювала б експлуатаційні умови, в яких повинна працювати досліджувана деталь.
Обширна дослідна робота бул...
