Оценка повреждаемости арматуры по методу Френча

Для оценки повреждаемости может быть применен метод Френча, при котором образцу задается максимальное напряжение, большее предела выносливости. При этом он проходит число циклов, меньшее предельного, соответствующего данному. Далее напряжение снижается. То число циклов N, пройдя которое, образец выдержит без разрушения базовое число циклов и определит координату линии повреждаемости (линия Френча).

Недостатком этого метода является то, что при разгрузочных циклах образец может получить циклический наклеп, который оказывает влияние на выносливость. Наклеп происходит от нагревания при испытании. Не оказывая практического влияния на механические характеристики стали (предел текучести, временное сопротивление), перегрузочные циклы могут влиять на усталостную прочность.

Усталостная трещина образуется незадолго до окончательного разрушения. Обычно образец проходит без трещин 70-90% общего числа циклов. Однако при наличии концентрации напряжений развитие усталостных трещин идет, значительно медленнее, так как после их образования острота напряжений падает.

При наличии усталостных трещин появляется опасность хрупкого разрушения даже при низких напряжениях. Поэтому для правильного назначения величин безопасных напряжений для арматуры при циклических нагрузках возникла необходимость установить момент образования усталостной трещины.

Исследования проводились на образцах арматуры марки Ст5 периодического профиля диаметром 20 мм. Стержни одной серии испытывались и циклами при одинаковом режиме. После прохождения миллиона циклов часть образцов испытывалась на статическое осевое растяжение и производился осмотр поверхности разорвавшихся половинок через электронный микроскоп для обнаружения усталостной трещины. Определялись также механические характеристики образцов: предел текучести, временное сопротивление, предельное относительное удлинение.