Введение
ГЛАВА 1. Обзор исследований в области фрактального анализа структур и испытаний материалов с модифицированными поверхностными слоями . 15
1.1. Общие сведения о геометрических фракталах и фрактальной размерности. 16
1.1.1. Фрактал и фрактальная размерность. 16
1.1.2. Мультифрактальные характеристики. 18
1.1.3. Фрактографические методы фрактального анализа статистически - самоподобных структур, экспертная (визуальная) идентификация . 24
1.1.3.1 Метод островов среза. 25
1.1.3.2 Фурье - анализ профилей. 25
1.1.3.3 Метод вертикальных сечений. 27
1.1.3.4. Метод преобразования подобия. 28
1.1.3.5. Использование фрактальных характеристик для анализа развития разрушения. 31
1.2. Модифицирование поверхности материала в результате его упрочнения. 32
1.2.1. Генерация ударной упрочняющей волны. 36
1.2.2. Остаточные напряжения после лазерного упрочнения. 39
1.2.3. Остаточные напряжения и поглощающие покрытия. 40
1.2.4. Размеры лазерного импульса и распространение ударной волны. 42
1.2.5. Влияние интенсивности лазерного упрочнения на распределение остаточных сжимающих напряжений. 43
1.2.6. Влияние на остаточные напряжения повторного лазерного упрочнения.
1.2.7. Лазерное упрочнение поверхности тонких сечений. 45
1.2.8. Влияние лазерного упрочнения на усталостные характеристики материала. 46
1.2.9. Электроэрозионное воздействие. 49
1.3. Роль фреттинга в накоплении усталостных повреждений металлом. 53
1.4. Синергетическое описание роста усталостных трещин. 60
ГЛАВА 2. Методика проведения исследования . 70
2.1. Методика фрактальной параметризации рельефа излома. 70
2.2. Методика исследования образцов, упрочненных лазерным способом. 80
2.2.1 Материал и вид образцов. 80
2.2.2. Испытания при четырехточечном изгибе образцов из сплава 2024-Т351. 83
2.3. Методика исследования образцов после дробеструйной обработки их поверхности с повреждениями от фреттинга. 84
2.3.1 Материал и вид образцов. 84
2.3.2. Упрочнение образцов. 85
2.3.3. Испытания при растяжении упрочнённых образцов из сплава BSL65. 85
2.4. Методика исследования образцов с электроэрозионными повреждениями поверхности. 88
2.4.1 Материал образцов. 88
2.4.2. Испытания образцов из сплава ЭИ-698 при трехточечном изгибе. 90
2.5. Анализ и обработка результатов исследования. 93
2.5.1. Методика проведения фрактографического анализа. 93
2.5.2. Методика получения кинетической диаграммы роста трещин и поправочных функций. 95
ГЛАВА 3. Влияние лазерного упрочнения на усталостную прочность сплава 2024т351 (аналог д16т). 103
3.1. Остаточные напряжения и шероховатость поверхности. 103
3.2. Усталостные кривые. 106
3.3. Фрактографические исследования. 110
3.4. Кинетика роста трещин после лазерного упрочнения образцов. 114
3.5. Фрактальный анализ. 123
ВЫВОДЫ по главе 3 132
ГЛАВА 4. Анализ результатов усталостных испытаний образцов с нанесёнными на них фреттинговыми повреждениями . 135
4.1. Макро- и микроанализ разрушенных в процессе испытания образцов. 136
4.2. Фрактальный анализ. 149
4.3 Анализ долговечности и живучести образцов. 164
4.4. Анализ кинетики роста усталостных трещин . 174
Выводы по главе 4 185
ГЛАВА 5. Влияние электроэрозионных повреждений поверхности турбинных дисков и дефлекторов на долговечность . 187
5.1. Динамика нанесения повреждения во время электроэрозионной обработке. 189
5.2. Результаты металлографических и фрактографических исследований . 190
5.3. Фрактальный анализ. 195
5.4. Экспериментальное исследование влияние повреждения на долговечность образцов. 200
Выводы по главе 5. 207
Общие выводы 208
Литература
