Стр. 198 - Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля

193
( )
γ
γ
ε
ϕ ϕ
d
t
Sm
TR
FZ
e
c
V kP dP
c a
ε
Δ
A
ε 1
0
0
⋅ ⋅
∆
⋅ ∆⋅ ⋅
⋅
−
⋅ ⋅ ⋅ −=
±
/
1
П
dП dt
⋅ = ω П
dПVP dP
⋅ ⋅ =
ω 2
γ
γ
ω
υ d Tk U
e dP
σ
⋅ ⋅ −
⋅ −=
)(
0
2
( ) ( )
c
c a c
c
Tk
U
e t TR
FZ
e V Ak
Sm
t
N
N
ε γ
ε γ σ
υ ω ε
ε ϕ ϕ
ε
ε
ε ε ln
/
1
ln ⋅ ⋅ ⋅−
⋅ − ⋅ ⋅ ∆⋅ ⋅
∆± ⋅ ⋅ ⋅−
⋅ ⋅ ⋅
∆
⋅ = 







0
0
0
Таким образом, при знакопеременном нагружении образца интегральный
электродный потенциал его поверхности (до появления на ней трещин) в процессе
нагружения будет плавно становится более отрицательным (О.И. Стеклов).
После подстановок получаем:
(5.4)
Так как процесс релаксации уменьшает действие локальных концентра-
торов напряжений при знакопеременном нагружении, то вероятность появле-
ния трещин снижается на величину:
dP2 = Р·V·dt , (5.5)
где V – скорость разупрочняющих процессов, оцениваемая уравнением Арре-
ниуса:
V = v0 ·exp[ -U(σ) / k·T ], (5.6)
где vо – частотная характеристика материала (множитель); U(σ) – энергия ак-
тивации процесса разупрочнения, зависящая от напряжения, Дж; k – посто-
янная Больцмана (1,3806·10-23Дж/К); Т – абсолютная температура, К;
, тогда . (5.7)
Таким образам, итоговое выражение вероятности уменьшения повреж-
денности, количества дефектов и усталостных микротрещин вследствие релак-
сации принимает вид
. (5.8)
С учетом Рε = 1/ Nε (вероятность коррозионно-усталостного разрушения
пластически деформированных материалов за Nε циклов, по Т. Екобори) и вре-
мени циклического нагружения t = 1/ω, после подстановок и преобразований
получаем
Анализ полученного уравнения показывает, что отношение циклической
долговечности на воздухе к долговечности в коррозионной среде предвари-
тельно деформированных металлических материалов уменьшается:
• с сокращением времени циклического нагружения t;
• понижением величины показателя упрочнения Aε (уменьшается с ростом
степени равномерной предварительной пластической деформации, а у
металлов с одинаковой кристаллической решеткой – с ростом э.д.у.);