---

4.8. Толщину t_C в зоне максимального сужения разрушенных плоских образцов типов 1, 3 и 4 (черт. 8а) определяют как среднее арифметическое двух измеренных значений толщины у вершины трещины на обеих половинках разрушенного образца. На образцах типа 1 также измерения проводят у двух вершин трещины.

4.9. Все измеренные и вычисленные при испытании величины и машинные диаграммы «Р-n» или «Р-f» заносят в протокол испытания (рекомендуемое приложение 8).

4.10. Требования по технике безопасности при проведении испытаний - по ГОСТ 12.2.003-74 (СТ СЭВ 1085-78).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Вычисление критических коэффициентов интенсивности K_IC, K_C, K_QT и K^*_C.

5.1.1. По диаграммам «Р-n» определяют нагрузки P_Q, Р_D и P_C. Характерные типы диаграммы «Р-n» показаны на черт. 7.

Для диаграммы I типа принимают P_Q = P_C,

для диаграммы II типа - P_Q = Р_D.

По диаграммам III и IV типов нагрузки P_Q определяют в точке пересечения диаграммы с прямой OВ.

5.1.2. По значениям P_Q вычисляют величины K_Q по формулам для коэффициентов интенсивности K(K_I)

где Y₁ = 0,380[1 + 2,308(2l/b) + 2,439(2l/b)²]

при 0,3b £ 2l £ 0,5b для образца типа 1;

где Y'₂ = 6,53[1 - 1,8167(d/D) + 0,9167(d/D)²];

Y''₂ = 3,1(2s/d),

при 0,6D £ d £ 0,7D и 2s < 0,08d для образца типа 2;

где Y₃ = 13,74[1 - 3,380(l/b) + 5,572(l/b)²]

при 0,45b £ l £ 0,55b для образца типа 3

и

где Y₄ = 3,494[1 - 3,396(l/b) + 5,389(l/b)²]

при 0,45b £ l £ 0,55b для образца типа 4;

Значения функций Y₁, Y'₂, Y''₂, Y₃ и Y₄ приведены в табл. 1-3.

Таблица 1

Значения поправочной функции Y₁ для образцов типа 1

Таблица 2

Значения поправочных функций Y'₂и Y''₂, для образцов типа 2

Таблица 3

Значения поправочных функций Y₃и Y₄ для образцов типов 3 и 4

Примечания:

1. Допускается вычислять поправочные функции Y₁, Y'₂, Y₃ и Y₄ по формулам:

Y₁ = 0,2369[1 + 6,827(2l/b)];

Y'₂ = 4[1 - 1,017(d/D)];

Y₃ = -5,219[1 - 5,739(l/b)];

Y₄ = -1,555[1 - 5,456(l/b)];

2. При испытании образцов предпочтительных размеров (рекомендуемое приложение 5) значение K_Q вычисляют по формуле K_Q= P_Q×g. Значения функции g для образцов типов 1, 2, 3 и 4 приведены в рекомендуемом приложении 5.

5.1.3. Вычисление значения К_IC приводят по формулам для K_Q по п. 5.1.2.

5.1.3.1. По полученным для заданной температуры испытаний в соответствии с п. 5.1.2 величинам K_Q и пределам текучести при той же температуре s_0,2 вычисляют расчетные размеры сечения для плоских образцов (черт. 1, 3, 4)

где безразмерный коэффициент b_K принимают равным 2,5 для алюминиевых, титановых, магниевых сплавов и сталей; 0,6 для чугунов;

для цилиндрических образцов (черт. 2)

5.1.3.2. Величину K_Q, определенную по п. 5.1.3, принимают равной К_IC, если для диаграмм «Р - n» III и IV типов P_C £ 1,1P_Q, a для диаграммы II типа P_C £ 1,1P_D и если для плоских образцов типов 1, 3, 4 выполняются неравенства одной из двух групп:

1. t_PK/t £ 1 и

2. n_С £ 1,2n_Q для диаграмм III и IV типов и n_С £ 1,2n_D для диаграмм II типа. Значения n_С, n_Q и n_D находят графически по полученным диаграммам «Р-n» в соответствии с черт. 7, а для цилиндрических образцов (тип 2)

D_PK/D £ 1 и d_PK/d £ 1.

Если приведенные неравенства не удовлетворяются, то для определения К_IC следует испытать образцы большей толщины t или диаметра D.

Примечание. Для нахождения n_С, n_Q или n_D на диаграммах «Р-n» из точек С, Q или D, соответственно, опускают перпендикуляр на ось n. Величины n_С, n_Q или n_D соответствуют расстоянию от точки О до точки пересечения перпендикуляров с осью n (черт. 7).

5.1.3.3. В протокол испытания (рекомендуемое приложение 8) записывают полученную величину К_IC с указанием, какая группа неравенства п. 5.1.3.2 удовлетворяется. Если ни одна группа неравенств п. 5.1.3.2 не выполняется, то в протоколе испытания приводят величину K_Q.

5.1.4. Вычисление значений К*_C проводят по формулам п. 5.1.2 с заменой P_Q на P_C.

Полученные значения K_Q принимают равным К*_C.

5.1.5. Перед вычислением K_QT необходимо вычислить величины s_C0 по формулам:

_{- для образцов типа 1;}

_{- для образцов типа 2;}

_{- для образцов типа 3;}

_{- для образцов типа 4,}

где значения P_Q берут по п. 5.1.1.

5.1.5.1. В случае, когда s_C0 меньше 0,8 s_0,2 по формулам п. 5.1.2 вычисляют значения K_Q.

5.1.5.2. По полученным по п. 5.1.5.1 значениям K_Q вычисляют значения l_T для плоских образцов типов 1, 3 и 4 по формуле

_и

d_T для цилиндрических образцов типа 2

где g = 210×t* + 1,8 при t* от 1´10^-3 до 20´10^-3 и g = 6 при t* больших 20´10^-3.

5.1.5.3. Значение K_QT получают по формулам п. 5.1.2 с заменой K_Q на K_QT, l на l_T для образцов типов 1, 3 и 4 и d на d_T для образцов типа 2.

5.1.6. Вычисление K_C, при условии, когда s_C0 меньше 0,8s_0,2, проводят в соответствии с п. 5.1.5 с заменой K_QT на K_C и P_Q на P_C.

5.1.7. Полученные значения K_Q, K_IC, K*_C, K_C, K_QT, s_C0, l_T и d_T с учетом п. 5.1.3.3 заносят в протокол испытания.

5.2. Вычисление раскрытия трещины d_C

5.2.1. Величину d_C вычисляют для точек С диаграмм «Р-n» I-IV типов (черт. 7) по формулам:

_{- для образцов типов 1 и 2;}

_{- для образцов типа 3;}

_{- для образцов типа 4, 2}

где K*_C вычисляют по п. 5.1.4 для соответствующих типов образцов, а n_pC находят графически из полученных диаграмм «Р-n» в соответствии с черт. 7.

Примечание. Для нахождения n_pC на диаграммах «Р-n» из точки С проводят прямую, параллельную начальному линейному участку диаграммы, до пересечения с осью n (на черт. 7 показана пунктиром). Величина n_pC соответствует расстоянию на диаграмме между точкой О и точкой пересечения этой прямой с осью n.

5.2.2. Полученные значения K*_C, d_C и n_pC заносят в протокол испытания (рекомендуемое приложение 8).

5.3. Вычисление критических значений J_C(J_IC)

5.3.1. По диаграммам «Р-n» или «Р-f», полученным при испытании образцов по п. 4.7.2 или 4.7.10, выделяют пластическую часть (черт. 13 а, б, в) и вычисляют работу А_рC, соответствующую пластической части площади под диаграммой.

Примечание. Для разделения площади, под диаграммами «Р-n» или «Р-f», из точки С диаграммы (черт. 13 а, б, в) проводят прямую, параллельную начальному линейному участку диаграммы.

Схема выделения пластической части по диаграммам «Р-n» или «Р-f»

a - диаграмма I типа; б - диаграмма II типа; в - диаграмма III типа; г - при разгрузке образца; о - точка разгрузки образца

Черт. 13

5.3.1.1. Значение J_C(J_IC) вычисляют по формуле

где K*_C вычисляют в соответствии с п. 5.1.4;

l - значение исходной длины трещины, вычисленное по пп. 4.7.2 и 4.7.10.

Значение c и k для образцов:

типа 3

r_V = 0,25b + z

типа 4

c = 2, k = 1.

5.3.2. В случае, если при испытаниях, проводимых по п. 4.7.4 и в результате замеров Dl по п. 4.7.6, оказалось, что статический подрост трещины Dl менее 0,3 мм на образцах толщиной не более 30 мм или Dl менее 0,01t при толщине образцов более 30 мм (п. 4.7.7), то для вычисления J_C(J_IC) по диаграмме «Р-n» или «Р-f» выделяют пластическую часть (черт. 13 г) и вычисляют работу A_р, соответствующую пластической части под диаграммой, ограниченной точкой разгрузки.

5.3.2.1. Значение J_C(J_IC) вычисляют по формуле п. 5.3.1.1 с заменой A_рC на A_рi, и К*_C на К* (значение К* вычисляют в соответствии с п. 5.1.4 с заменой Р_C на Р_i).

5.3.3. При получении результатов испытаний по п. 4.7.8.4 по «Р-n» или «Р-f» вычисляют для каждого испытанного образца работу A_рi (черт. 13 г), соответствующую пластической части площади под диаграммой, ограниченной точкой разгрузки.

5.3.3.1. Значение J_i для каждого образца вычисляют по формуле