بسته شدن ترک پدیده ای در بارگذاری خستگی است که در آن وجوه متضاد ترک حتی با بار خارجی وارد بر ماده، در تماس باقی می مانند. با افزایش بار، یک مقدار بحرانی به دست خواهد آمد که در آن زمان ترک باز می شود. بسته شدن ترک ناشی از حضور موادی است که سطوح ترک را باز می کند و می تواند از منابع بسیاری از جمله تغییر شکل پلاستیک یا تبدیل فاز در حین انتشار ترک، خوردگی سطوح ترک، وجود سیالات در ترک یا ناهمواری در سطوح ترک ناشی شود.
جا به جایی نوک ترک در حین بارگذاری سیکلی، یک ترک باز و بسته خواهد شد که باعث می شود جا به جایی نوک ترک ( COTD ) به صورت دوره ای در فاز با نیروی اعمال شده تغییر کند. اگر سیکل بارگذاری شامل یک دوره نیرو یا نسبت تنش منفی باشد ( یعنی𝑅< 0 ) 𝑅، تا وقتی که سطوح ترک به هم فشرده می شوند COTD برابر صفر باقی می ماند. با این حال، کشف شد که CTOD همچنین می تواند در مواقع دیگر حتی زمانی که نیروی اعمال شده مثبت است، صفر باشد و از رسیدن ضریب شدت تنش به حداقل خود جلوگیری کند. بنابراین، نوسان دامنه ضریب شدت تنش، که به عنوان نیروی محرکه نوک ترک نیز شناخته می شود، نسبت به حالتی که در آن هیچ بسته شدنی رخ نمی دهد، کاهش می یابد و در نتیجه نرخ رشد ترک را کاهش می دهد. سطح بسته شدن با نسبت تنش افزایش می یابد و تقریباً بالاتراز 𝑅=0. 7، سطوح ترک با هم تماس پیدا نمی کنند و معمولاً بسته شدن اتفاق نمی افتد.
بار اعمال شده یک ضریب شدت تنش در نوک ترک ایجاد می کند، 𝐾 یک جابجایی باز شدن نوک ترک، CTOD ایجاد می کند. رشد ترک معمولاً تابعی از محدوده ضریب شدت تنش است، Δ𝐾 برای یک سیکل بارگذاری اعمال شده برابر است با
Δ𝐾 = 𝐾max − 𝐾min
با این حال، بسته شدن ترک زمانی اتفاق می افتد که سطوح شکستگی زیر ضریب شدت تنش سطح باز شدن در تماس باشند 𝐾< 𝐾op حتی اگر تحت بار مثبت باشد، به ما امکان می دهد محدوده شدت تنش موثر را تعریف کنیم Δ𝐾eff برابر است با
Δ𝐾eff=𝐾max−𝐾op که کمتراز Δ𝐾 اسمی اعمال شده است .
پدیده بسته شدن ترک اولین بار در سال 1970 توسط البر کشف شد. او مشاهده کرد که تماس بین سطوح شکست می تواند حتی در هنگام بارگذاری کششی سیکلی رخ دهد. اثر بسته شدن ترک به توضیح طیف گسترده ای از داده های خستگی کمک می کند و به طور ویژه ای در درک تأثیر نسبت تنش ( بسته شدن کمتر در نسبت تنش بالاتر ) و ترک های کوتاه ( بسته شدن کمتر از ترک های طولانی برای شدت تنش سیکلی یکسان ) دارای اهمیت است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفجا به جایی نوک ترک در حین بارگذاری سیکلی، یک ترک باز و بسته خواهد شد که باعث می شود جا به جایی نوک ترک ( COTD ) به صورت دوره ای در فاز با نیروی اعمال شده تغییر کند. اگر سیکل بارگذاری شامل یک دوره نیرو یا نسبت تنش منفی باشد ( یعنی𝑅< 0 ) 𝑅، تا وقتی که سطوح ترک به هم فشرده می شوند COTD برابر صفر باقی می ماند. با این حال، کشف شد که CTOD همچنین می تواند در مواقع دیگر حتی زمانی که نیروی اعمال شده مثبت است، صفر باشد و از رسیدن ضریب شدت تنش به حداقل خود جلوگیری کند. بنابراین، نوسان دامنه ضریب شدت تنش، که به عنوان نیروی محرکه نوک ترک نیز شناخته می شود، نسبت به حالتی که در آن هیچ بسته شدنی رخ نمی دهد، کاهش می یابد و در نتیجه نرخ رشد ترک را کاهش می دهد. سطح بسته شدن با نسبت تنش افزایش می یابد و تقریباً بالاتراز 𝑅=0. 7، سطوح ترک با هم تماس پیدا نمی کنند و معمولاً بسته شدن اتفاق نمی افتد.
بار اعمال شده یک ضریب شدت تنش در نوک ترک ایجاد می کند، 𝐾 یک جابجایی باز شدن نوک ترک، CTOD ایجاد می کند. رشد ترک معمولاً تابعی از محدوده ضریب شدت تنش است، Δ𝐾 برای یک سیکل بارگذاری اعمال شده برابر است با
Δ𝐾 = 𝐾max − 𝐾min
با این حال، بسته شدن ترک زمانی اتفاق می افتد که سطوح شکستگی زیر ضریب شدت تنش سطح باز شدن در تماس باشند 𝐾< 𝐾op حتی اگر تحت بار مثبت باشد، به ما امکان می دهد محدوده شدت تنش موثر را تعریف کنیم Δ𝐾eff برابر است با
Δ𝐾eff=𝐾max−𝐾op که کمتراز Δ𝐾 اسمی اعمال شده است .
پدیده بسته شدن ترک اولین بار در سال 1970 توسط البر کشف شد. او مشاهده کرد که تماس بین سطوح شکست می تواند حتی در هنگام بارگذاری کششی سیکلی رخ دهد. اثر بسته شدن ترک به توضیح طیف گسترده ای از داده های خستگی کمک می کند و به طور ویژه ای در درک تأثیر نسبت تنش ( بسته شدن کمتر در نسبت تنش بالاتر ) و ترک های کوتاه ( بسته شدن کمتر از ترک های طولانی برای شدت تنش سیکلی یکسان ) دارای اهمیت است.
wiki: بسته شدن ترک