logo
 

logo
logo


Експериментальна методика дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини в дискових зразках при термошоці

НазваЕкспериментальна методика дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини в дискових зразках при термошоці
Назва англійськоюExperimental method of investigation of crack propagation and arrest in disk-shape specimen under thermal shock
АвториПанасенко О. В. Кондряков Є. О. Харченко В. В. Жмака В. М. Кондратенко І. С. Мішкін А. М. Філатов В. Е.
Бібліографічний описЕкспериментальна методика дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини в дискових зразках при термошоці / О. В. Панасенко, Є. О. Кондряков, Валерій Володимирович Харченко, В. М. Жмака, І. С. Кондратенко, А. М. Мішкін, В. Е. Філатов // Вісник ТНТУ — Тернопіль : ТНТУ, 2015. — Том 77. — № 1. — С. 30-35. — (Механіка та матеріалознавство).
Bibliographic description:Experimental method of investigation of crack propagation and arrest in disk-shape specimen under thermal shock / O. V. Panasenko, E. A. Kondryakov, V. V. Kharchenko, V. N. Jmaka, I. S. Kondratenko, A. N. Mishkin, V. E. Filatov // Bulletin of TNTU — Ternopil : TNTU, 2015. — Volume 77. — No 1. — P. 30-35. — (Mechanics and materials science).
УДК:

620.178.7

Ключові слова

експериментальна методика
дисковий зразок
термошок
розповсюдження та зупинка тріщини
experimental method
disc-shape specimen
thermal shock
crack propagation and arrest

Розроблено експериментальну методику дослідження особливостей розповсюдження та зупинки тріщини у дискових зразках в умовах термошоку. Проведено випробування та отримано дані про зміну температури на поверхні дискових зразків зі сталі 45 та 15Х2НМФА. За допомогою спеціальних розривних датчиків отримані залежності швидкості розповсюдження тріщини від часу.
Searching of an additional durability reserves for guarantee of structural component integrity is one of the most important task of the present science. Investigations of crack propagation and arrest under thermal shock conditions are very important for service possibility justification of reactor plants during a planned lifetime. There were only few experimental investigations of crack propagation and arrest under thermal shock in the world. Thus crack propagation under thermal shock needs to be examined more. Present work describes an exprerimental method of the disk-shape specimen testing under thermal shock conditions. Disk-shape specimen testings are relatively cheap and simple than testings of full-scale specimens and allow to obtain more specific information about crack propagation and arrest features under thermal shock. The method of a crack propagation registration using disruptive gauges was developed and approved. Experimental study of crack propagation consists of the next steps: preparing of specimen, attachment of thermocouples on the specimen surface, gluing of disruptive gauges near crack front, connection of recording system, cooling while -210°C was reached, fast heating of an inner surface of the specimen to 900°C. The influence of a temperature gradient on crack propagation in disc-shape specimens was investigated. A temperature gradient under thermal shock was controlled with thermocouples on three different areas of the specimen surface (inner, outer and cetral section of the work surface). Maximal temperature gradient between two different points of specimen surface during crack propagation was near 200°C. The high-speed recording system was used to obtain crack propagation data with time resolution 0,05 microsecond. Also using of disruptive gauges allow to obtain information about crack propagation and arrest features such as place and time moment of crack initiation, place and time moment of crack arrest, instantaneous velocity of crack propagation in each moment of time. Curves of a crack propagation velocity versus time were obtained. The velocity curve is nonmonotonic function that has a significant peak at the beginning of the crack propagation with consequent decreasing of velocity value.

ISSN:1727-7108
Перелік літератури

1. Unified Procedure for Lifetime Assessment of Components and Piping in WWER NPPs («VERLIFE») / European Commission under the Euratom Research and Training Programme on Nuclear Energy. – Version 8. – 2008. – 275 p.
2. Pressurized Thermal Shock in Nuclear Power Plants: Good Practices for Assessment / IAEA-TECDOC- 1627. – Vienna. – 2010. – 229 p.
3. Hurst, R. Evaluating the NESK-1 test and the integrated approach to structural integrity assessment [Text] / R. Hurst, N. Taylor, D. McGarry // Int. J. Press. Vess. and Piping, 2001.– Vol.78. – P.213–224.
4. Prabel, B. Using the X-FEM method to model the dynamic propagation and arrest of cleavage cracks in ferritic steel [Text] / B. Prabel, S. Marie, A. Combescure // Engineering Fracture Mechanics, 2008. – Vol.75, No10. – P.2984–3009.
5. Berdin, C. Local approach to fracture for cleavage crack arrest prediction [Text] / C. Berdin, M. Hajjaj, Ph. Bompard // Engineering Fracture Mechanics, 2008. – Vol.75, No11. – P.3264–3275.
6. Микулин, Е.И. Криогенная техника [Текст] / Е.И. Микулин. – М.: Машиностроение, 1969. – 272 c.
7. Кондряков, Е.А. Численное моделирование распространения трещины в дисковом образце при термошоке [Текст] / Е.А. Кондряков // Надежность и долговечность машин и сооружений, 2009. – No32. – С.194–201.
8. Панасенко, А.В. Изучение особенностей строения излома образцов при распространении трещины в испытаниях на термошок [Текст] / А.В. Панасенко, Е.Е. Гопкало // Надежность и долговечность машин и сооружений, 2010. – No33. – С.263–272.

References:

1. Unified Procedure for Lifetime Assessment of Components and Piping in WWER NPPs ("VERLIFE") / European Commission under the Euratom Research and Training Programme on Nuclear Energy. – Version 8. – 2008. – 275 p.
2. Pressurized Thermal Shock in Nuclear Power Plants: Good Practices for Assessment / IAEA-TECDOC- 1627. – Vienna. – 2010. – 229 p.
3. Hurst, R. Evaluating the NESK-1 test and the integrated approach to structural integrity assessment [Text] / R. Hurst, N. Taylor, D. McGarry // Int. J. Press. Vess. and Piping, 2001.– Vol.78. – P.213–224.
4. Prabel, B. Using the X-FEM method to model the dynamic propagation and arrest of cleavage cracks in ferritic steel [Text] / B. Prabel, S. Marie, A. Combescure // Engineering Fracture Mechanics, 2008. – Vol.75, No10. – P.2984–3009.
5. Berdin, C. Local approach to fracture for cleavage crack arrest prediction [Text] / C. Berdin, M. Hajjaj, Ph. Bompard // Engineering Fracture Mechanics, 2008. – Vol.75, No11. – P.3264–3275.
6. Mikulin, E.I. Kriohennaia tekhnika [Text] / E.I. Mikulin. – M.: Mashinostroenie, 1969. – 272 c.
7. Kondriakov, E.A. Chislennoe modelirovanie rasprostraneniia treshchiny v diskovom obraztse pri termoshoke [Text] / E.A. Kondriakov // Nadezhnost i dolhovechnost mashin i sooruzhenii, 2009. – No32. – P.194–201.
8. Panasenko, A.V. Izuchenie osobennostei stroeniia izloma obraztsov pri rasprostranenii treshchiny v ispytaniiakh na termoshok [Text] / A.V. Panasenko, E.E. Hopkalo // Nadezhnost i dolhovechnost mashin i sooruzhenii, 2010. – No33. – P.263–272.

Завантажити

Всі права захищено © 2016. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя.