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弹簧裂纹源位置的判别


  进行弹簧断裂分析时首要工作是从断裂碎片中查清最初断裂部分,然后在其上找出裂纹源逐步展开断裂分析,分析产生断裂的原因和断裂性质。可根据下列特征进行弹簧裂纹源位置的判别。
  
  (1)T型法:如果在一个弹簧上有两条相交的裂纹构成“T”型,如图2-1,在通常情况下横穿裂纹A为首先开裂。因为在同一弹簧上后产生的裂纹不可能穿越原有裂纹扩展,裂纹扩展方向平行于A裂纹。裂源位置在a或b,裂源区的裂纹较宽、较深。图中A为主裂纹,B为二次裂纹,a或b为裂纹源。
  
  
  
  (2)分叉法:弹簧断裂过程中常常产生许多分叉,通常情况下裂纹分叉的方向为裂纹扩展方向,T型法判别主裂纹示意用展的反方向指向裂源位置。裂源在主裂纹上,一般情况下主裂纹宽而长如图2-2。T型法与分叉法通常用于判别脆性断裂的主裂纹及裂纹源。
  
  (3)变形法:延性断裂的弹簧在断裂过程中发生变形后碎成几块,将碎片拼合后变形盆大的部份为主裂纹,裂纹源在主裂纹所形成的断口上,如图2-3:图中A为主裂纹,B,C为二次裂纹。
  
  (4)由环境因素而引起断裂的弹簧例如应力腐蚀、氢脆、腐蚀疲劳、蠕变等由于断口氧化或腐蚀产生氧化膜或腐蚀层。裂纹源位于腐蚀或氧化最严重部位的表面或次表面。原因是这个部位开裂时间长受环境因素影响大。
  
  (5)按断口拼合后缝隙大小确定裂纹源:将断裂的两部分拼合,缝隙大的部位为裂纹源如图2-4。
  
  (6)如断口上有放射条纹则放射条纹的收敛处为裂纹源如图2-5。如在断口上有人字纹,无应力集中时人字纹尖端指向裂纹源。有应力集中时人字纹尖端逆指向裂纹源。如图2-6和图2-7
  
​  (7)如断口上有粗橄的纤维状区城,裂纹源一般位于纤维区中央。
  
  (8)若断口上有应劳弧线,裂源位于疲劳弧线收教处平借区内。若有台阶则为多源疲劳断裂,如图2-8。
  
  (9)高压容器爆炸时,最后断裂区为锯齿状,如图2-9。

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