INTEGRIDADE ESTRTURAL

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Teoria prevê um elástico de tensão locais infinito na ponta da fissura para qualquer carga sobre a peça e leva-se à utilização de um factor de intensidade de tensão, em vez de um factor de concentração simples. Uma vez que a análise é "baseada na teoria elástica, aplica-se apenas aos" materiais tle brit- ou aqueles espécimes que têm zonas de plástico pequeno o suficiente para que as condições de avião-deformação existir na ponta da trinca. O valor de KQ, no entanto, é uma quantidade mensurável, uma vez que depende apenas da tensão na qual um espécime de teste falha e o comprimento da fenda quando se torna instável.

Não existe actualmente nenhuma maneira conhecida para explicar precisamente para a plasticidade na zona à frente de uma rachadura. Além disso, uma amostra de teste de laboratório raramente é com- pletamente em qualquer estresse avião ou plano de deformação, mas sim alguma proporção de ambos. Isto é ilustrado esquematicamente na Figura 3, com base em dados da ref. (k). A curva a cheio mostra valores de Kc, tais como são obtidas a partir de testes de amostras de diferentes espessuras para um dado material. Como pode ser visto Kc diminui à medida que a espessura da amostra é aumentado e pode atingir um valor mínimo. A inserção mostra a secção transversal da superfície de fractura. A curva a tracejado mostra a percentagem de superfície plana com a espessura. O valor mínimo de Kc é rotulado KIC e corresponde a uma fratura quase completamente quadrado sugerindo que a fratura foi acompanhado por muito pouco deformação plástica. Esta condição fractura é característica do modo plano-estirpe de falha. O valor de Kj c é o fator de intensidade de tensão estirpe plane- na condição crítica de iniciação de fratura rápida e é geral- mente denominado a tenacidade à fratura de mate- rial. Na verdade, ele é aceito como um pro- priedade material. Para amostras finas, o estado de tensão é mais quase estresse avião. Mecânica da fractura não foi desenvolvido de modo a que a parte inclinada das curvas pode ser tratada com confiança, e maior ênfase tem sido colocado em determinar o valor mínimo de Kj C.

Figura k mostra uma forma que são obtidos dados tenacidade à fratura (Ref. (5)). As amostras do material, neste caso, 6A1-W titânio, são feitas contendo uma fenda de superfície de um determinado tamanho. É este tipo de amostra que vai ser utilizado na obtenção dos dados básicos de fractura para os recipientes sob pressão Viking. Ele é carregado até falhar em algum nível de estresse. Os símbolos são pontos de dados para muitos desses espécimes com tamanhos variados de crack. Não é feita nenhuma tentativa de caracterizar a curva entre a produtividade e máximo em forma de equação. Abaixo da tensão de cedência, os dados são ajustados com uma curva de acordo com a equação mostrado. Esta é a mesma equação que tivemos Lier auricular em forma ligeiramente diferente. Ao variar o valor de Kl na equação, um valor crítico é encontrado que se ajusta aos dados, como mostrado. Neste caso, o valor de Ki C é de 56 Ksi Y na.

Muitos tipos diferentes espécimes são testados em formas diferentes, dependendo do requisito da aplicação para a qual serão utilizados os dados. Estes incluem espécimes rachado-fadiga curvatura, rachadura de linha de amostras carregadas, espécimes rachado de ponta folha, e amostras de fadiga-rachado rodada entalhou-bar.

Outra consideração importante é que o crescimento pode resultar de falha de carga cíclica e / ou de carga sustentada num ambiente hostil. Os dados de fractura testes de amostra, em seguida, deve ser obtida para prever o número de ciclos ou o momento em que o navio não devem estar sob pressão sustentada por uma falha inicial para crescer para o tamanho crítico.

A Figura 5 mostra que, para um dado ambiente e perfil cíclico de carregamento, os ciclos até à falha dependerá principalmente da intensidade inicial estresse Kj ^, isto é, a intensidade de tensão para a fenda de tamanho inicial, em comparação com a intensidade crítica estresse CCI (Ref. (6)). O material é novamente 6A1-VV tita- nio. Os dados foram obtidos pelo ciclismo espécimes com diferentes falhas de tamanho em diferentes níveis de estresse. Ambas as curvas de melhor ajuste e a probabilidade de 96%, nível de confiança de 99 $ curva são mostrados.

A Figura 6 ilustra o facto de que o crescimento pode ocorrer falha sob carga sustentada. A razão entre a intensidade inicial estresse, KQ para Kj C é mostrado como uma função de tempo. O slide mostra também a mais importante característica observada em todos os experimentos de crescimento falha de carga sustentada realizados até o momento. Isto é, a existência de um limiar de nível de intensidade de stress para um dado material em um determinado ambiente. Acima deste nível, o crescimento falha pode causar fratura se a carga é sustentada por muito tempo. Abaixo dela uma falha não vai crescer, não importa quanto tempo a carga é sustentada. Este limiar, então, é a chave para a criação de vasos de pressão seguras que devem suportar a carga por longos períodos de tempo. Valores de KTH / ^ IC mostram uma dependência muito marcada nas características ambientais (mídia e temperatura). Mostrado na corrediça são valores para um forg- ing de titânio com um limite de elasticidade de 160 Ksi para dois fluidos diferentes, à temperatura ambiente. Em tetróxido de azoto a proporção KTH / CCI é 0,83. No entanto, com metanol KTJI é inferior a um quarto do valor de Kl C (Ref. (6)), uma situação potencialmente desastroso para um recipiente de titânio metanol concebido por métodos tradicionais.

Na obtenção de valores de KTJJ f ° r do artesanato Viking Space-, os efeitos ambientais será cuidadosamente considerado. Por exemplo, no que orbita, os tanques de oxidante conter NgOlj .. Este líquido irá conter pequenas quantidades de NO e, surpreendentemente, pelo menos, uma certa quantidade é desejável. Um aumento na quantidade de NO contido em ÑGOL ^ fluido de 0,32 $ a 0,63 $ pode aumentar o valor de KTH / CCI f ° r & A1-4V titânio por 8 $. Por outro lado, um aumento na temperatura de serviço pode diminuir o valor de KTH.

A duas figuras seguintes mostram o aspecto mais importante da mecânica da fractura e é assim que ela pode ser usada para garantir a vida de um recipiente de pressão por meio de testes de prova.

A Figura J ± s semelhante ao da Figura k. O valor de Kj c foram determinados a partir dos testes descritos. Os espécimes de teste irá ser do mesmo lote de material do reservatório é feito de, o mesmo calor, a mesma espessura, e, no mesmo ambiente, o tanque vai ver. Eles vão incluir soldas e até mesmo espécimes