Előszó

Jelen füzet egyike annak a sorozatnak, amelyik az anyagok károsodási mechanizmusaival, azok leírásával és vizsgálatával foglalkozik.

A szerkezetek, berendezések biztonságos üzemeltetéséhez többek között az is szükséges, hogy a bennük lévő (gyártás során vagy üzemelés közben keletkezett) repedések vagy repedésszerű hibák veszélyességét meg kell tudnunk ítélni. Ehhez egyrészt ismerni kell az adott berendezés üzemelési körülményeit, terhelési viszonyait. Másrészt tudni kell az adott terhelési feltételeknek megfelelő törésmechanikai anyagjellemzőket. Mivel a repedéssel rendelkező szerkezetek üzemelése szempontjából a dinamikus igénybevétel kritikusabbnak tekinthető, ezért bizonyos esetekben fontos a dinamikus törésmechanikai jellemzők ismerete. Ezek meghatározására a legelterjedtebb módszer a műszerezett ütővizsgálat.

Jelen füzet ezzel a vizsgálati technikával foglalkozik, bemutatva a műszerezett ütővizsgálat méréstechnikai alapjait, követelményeit, valamint a terhelési sebesség változásának hatását a törésmechanikai jellemzőkre. A különböző dinamikus törésmechanikai jellemzők vizsgálati és kiértékelési módszereinek bemutatása mellett próbálunk képet adni az anyagjellemző mérőszámok lehetséges nagyságrendjéről néhány anyag esetén.

Mint minden új kezdeményezésnek, e füzetnek is nyilvánvalóan meglesznek a maga hiányosságai és a jövőben számos területen kiegészítésre szorulnak. Ezt nagyban segítené az, ha a Tisztelt Olvasók észrevételeiket, javaslataikat a szerzőknek vagy a projekt vezetőjének eljuttatnák. A TEMPUS program nyújtotta támogatás lehető legjobb kihasználása érdekében az elkészült tananyagokat INTERNET-en is közreadjuk (http://www.bzlogi.hu/tempus.htlm) annak érdekében, hogy a szerkezetintegritás diszciplínája hazánkban minél gyorsabban és minél szélesebb körben elfogadásra és elterjedésre találjon.

Miskolc, 1999. június 20.

Lenkeyné Biró Gyöngyvér

Bevezetés

A szerkezetek, berendezések biztonságos üzemeltetéséhez többek között az is szükséges, hogy a bennük lévő (gyártás során vagy üzemelés közben keletkezett) repedések vagy repedésszerű hibák veszélyességét meg kell tudnunk ítélni. Ezt a törésmechanikai elvek felhasználásával tehetjük meg. Jellemzően statikus vagy kvázistatikus igénybevétel esetén az alkalmazott eljárás alapelve az, hogy összehasonlítjuk a szerkezet terheléséből, méreteiből és a repedés geometriájából számítható feszültségi, energetikai vagy alakváltozási mérőszámokat (KI, JI, delta) a megfelelő anyagjellemzőkkel (KIc, JIc, deltac).

A repedéssel rendelkező szerkezetek üzemelése szempontjából a dinamikus igénybevétel kritikusabbnak tekinthető. A pontos megítéléséhez azonban anyagi mérőszámok szükségesek, amiknek a megadása az anyagvizsgáló feladata. Ez statikus igénybevétel esetén általában egyszerűbb mérési feladatot jelent, míg dinamikus vizsgálatok esetén méréstechnikai és kiértékelési problémák is jelentkezhetnek. Míg a statikus törésmechanikai vizsgálatokra világszerte számos szabvány 1-6 létezik, a dinamikus vizsgálatokra vonatkozó előírások most vannak kidolgozás alatt.

A dinamikus törésmechanikai vizsgálati technikák közül világszerte a legelterjedtebb a műszerezett ütővizsgálat. Ez a század eleje óta alkalmazott anyagvizsgálati módszer, a Charpy-féle ütővizsgálat (amelyet G. Charpy 1901-ben Budapesten javasolt először) korszerűsítésével alakult ki.