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弹簧裂纹源位置的识别

发布日期:2022-11-22 作者: 点击:

弹簧断裂分析的首要工作是从断裂碎片中找出断裂的起始部位,然后在其上找出裂纹来源,逐步进行断裂分析,分析断裂的原因和断裂性质。根据以下特点,可以区分弹簧裂纹源的位置。

(1) T型法:如果A弹簧上有两条相交裂纹形成“T”型,一般情况下跨越A裂纹为第一裂纹。由于在同一弹簧上产生的裂纹不能通过原裂纹传播,因此裂纹扩展方向与裂纹a平行,裂纹源位置为a或b,裂纹源区域的裂纹更宽更深。为主裂纹,B为次裂纹,a或B为裂纹源。

(2)分岔法:弹簧断裂过程中往往会产生许多分岔,通常裂纹分岔的方向就是裂纹扩展的方向,t型法区分主裂纹信号与裂纹源位置相反的方向。裂纹源在主裂纹上,一般较宽较长。识别脆性断裂的主要裂纹和裂纹源通常采用t型法和分叉法。

(3)变形法:韧性断裂的弹簧在断裂过程中变形后被断裂成几块。碎块组合后,变形盆地的大部分为主裂缝。裂纹源在主裂纹形成的断口上。

(4)应力腐蚀、氢脆、腐蚀疲劳、蠕变等环境因素引起的弹簧断裂,由于断裂氧化或腐蚀而产生氧化膜或腐蚀层。裂纹源位于腐蚀或氧化Z严重的表面或次表面。原因是这部分开裂时间长,受环境因素影响较大。

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(5)根据裂缝合并后缝隙的大小确定裂缝源:将裂缝的两部分合并在一起,缝隙大的部分为裂缝源。

(6)如果裂缝上存在径向条纹,则径向条纹的收敛是裂缝源。如果裂缝上有人字形,在没有应力集中的情况下,人字形的尖端指向裂缝的源头。当应力集中时,人字尖与裂纹源方向相反。

(7)如果裂缝上存在纤区,则裂缝源一般位于纤维区中心。

(8)如果断口上存在应变弧,则裂纹源位于疲劳弧接收部分的平坦借用区。如果有台阶,多源疲劳断裂。

(9)高压容器爆炸时,Z终破裂区呈锯齿状。


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