Животът на умората на компонента е съставен от два етапа: иницииране на пукнатини и разпространение на пукнатини. Механиката на счупване е методът, използван за прогнозиране на живота на растежа на пукнатините. Той е особено полезен за компоненти, които съдържат дефекти или пукнатина. Основните приложения на анализа на умората на базата на счупване на механика включват определяне на максималния поносим първоначален размер на недостатъка (често включващ заварки) за живота на дизайна, изчисляване на живота на растежа на пукнатини с известен или предполагаем размер на пукнатината и планиране на интервали от проверка. За да се предвиди точно растежът на пукнатините, използвайки този метод, е от съществено значение да се проведат тестове за получаване на скоростта на растеж на пукнатината на умора (FCGR) на материала при подходящи условия на околната среда.
FCGR често се изразява като функция на факторния диапазон на интензивността на напрежението, ΔK, по отношение на закона за властта в Париж:
da/dn=A ΔKM [1]
Когато DA/DN е растеж на пукнатини на цикъл, ΔK е функция на диапазона на напрежение, размера на пукнатината и геометрията на образеца, А и М са материални константи, които трябва да бъдат определени чрез извършване на тестове за растеж на пукнатина на умора.
Има два добре признати стандарта за провеждане на FCGR тестове: ASTM E647 (1) и ISO 12108 (2). Те са до голяма степен в съгласие, но има някои малки разлики между двете. Examples of such differences include the specification of the parameter C, which is the magnitude of load drop during a decreasing ΔK FCGR test (-0.08mm-1 in ASTM E647 while -0.1mm-1 in ISO 12108) and the definition for the crack growth threshold, ΔKth: 10-7mm/cycle in ASTM E647 while 10-8mm/cycle in ISO 12108.
Тестовете на FCGR изискват използване на стандартни геометрии на образеца, които включват компактно напрежение (CT), единичен ръб Notch Bend (SENB), Единично напрежение на Notch (изпратен) и централно напрежение на пукнатина (CCT). Както ASTM E647, така и ISO 12108 приемат тези геометрии на образеца и осигуряват K разтворите. Фигура 1 показва геометриите на SENB и CT образци, които се използват по -често от другите две. В сравнение с образеца SENB, CT образецът има предимството да бъде по -икономичен в материал, който може да бъде важен, когато материалната проба е ограничена. Обработката на такъв образец обаче е по -скъпа. Друго предимство при геометрията на образеца SENB е, че е по -лесно да се настрои тест в корозивна екологична камера.
Стандарти (1, 2) Посочете изискванията за размер на образец, Notch и Pre - пукнатина. Notch често се произвежда чрез електрическа обработка на разряд (EDM) и Pre - пукнатината се въвежда чрез циклично натоварване. Важно е да се гарантира, че последното максимално K (KMAX) в Pre - напукване е по -малко от KMAX, използван в началото на FCGR тест. За да се постигне това, Pre - често се провежда в съотношение на напрежение, по -ниско от това, използвано при следващия тест на FCGR.