Опираясь на оборудование Kell для измерения и управления M - 6000, мы решаем проблему расширения усталостных трещин высокотемпературных сплавов

В этой статье систематически изучается поведение расширения усталостных трещин при высокой температуре (650°C) и связи перегрузки из высокотемпературного сплава на основе никеля, ключевого материала для аэрокосмических тепловых компонентов. Автор использует однообъективную трехмерную цифровую систему, основанную на двойной призме, в сочетании с высокоточной электромагнитной формулой, измеренной и управляемой Кайломдинамическое механическое испытаниеСистема разработала новый метод синхронизации изображений с усталостными нагрузками и предложила гибридную стратегию, которая сочетает в себе инкрементный многочлен с методом секущих линий, что значительно повышает точность расчета скорости расширения усталостных трещин. Введя новый параметр коэффициента раскрытия трещины, система проанализировала закономерности изменения эффекта замыкания трещины при различных соотношениях напряжений (R = 0,1 и R = 0,5).

Результаты исследования показывают, что при более низком соотношении напряжений (R = 0.1) скорость расширения усталостной трещины выше, а эффект задержки, вызванный перегрузкой, более заметен; Эффект замыкания трещин проявляется при R = 0.1 и почти исчезает при R = 0.5. Кроме того, эффект замыкания трещины значительно подавляется на начальной стадии после применения монопиковой перегрузки, но по мере того, как трещина проходит через пластическую зону, вызванную перегрузкой, ее влияние постепенно возвращается к уровням до перегрузки.

Он демонстрирует общую компоновку системы испытаний на высокотемпературную усталость, используемой в этом институте, электромагнитную динамическую механическую испытательную систему, контролируемую Кайлом, в качестве основного оборудования для загрузки, в сочетании с настраиваемой высокотемпературной печью и двухпризматическим однообъективным трехмерным цифровым устройством сбора изображений, построил полную тестовую платформу для испытания на высокотемпературную усталость. Система обеспечивает точную синхронизацию усталостной нагрузки с измерением общей деформации при температуре 650°C и обеспечивает надежную экспериментальную основу для изучения расширения трещин при высокой температуре.

Показаны компактные изображения растянутых образцов, полученные с помощью системы 3D DIC BSL, на поверхности которых нанесена высокотемпературная матовая белая краска для образования случайных пятен, что обеспечивает получение высококачественных данных анализа DIC при точном управлении нагрузкой в испытательной машине Kell.

Спектр циклических нагрузок при постоянной амплитудной нагрузке и монопиковой перегрузке (коэффициент перегрузки 1,7), достигаемой с помощью системы измерения и управления Кайлом при соотношении напряжений R = 0,1 и R = 0,5, соответственно. Точность и стабильность управления нагрузкой обеспечивают надежную гарантию для изучения влияния истории различных нагрузок на расширение трещин.

Сравнение изображений траектории трещины в трех соседних циклах измерений при максимальной нагрузке показывает процесс идентификации местоположения трещины. Промежуточное изображение представляет собой текущую форму периодической трещины, верхнюю и нижнюю соответственно, форму трещины переднего и заднего циклов, сравнивая ее с точным позиционированием трещины, обеспечивая основу для последующего размещения виртуального экстензометра смещения.

Это исследование с помощью электромагнитной динамической механической испытательной системы измерения и управления Кайлом глубоко раскрывает закон влияния высокотемпературного сплава на основе никеля GH4169 на его поведение расширения усталостной трещины при температуре 650°C с различными коэффициентами напряжений и однопиковой перегрузкой. Надежность и точность экспериментальных данных обеспечивают важную техническую поддержку для понимания механизма усталостного повреждения высокотемпературных сплавов на основе никеля в условиях службы.