Долговечности конструкций

Трудности суммирования повреждений материала при программно изменяющейся статической, циклической и тепловой нагрузках, возникающие при расчете долговечности цилиндрических образцов, испытываемых в условиях однородного напряженного состояния, усугубляются при оценке совокупности механических, тепловых и химических воздействий на лопатки, работающие по различным программам их нагружения, в значительной степени зависящим от условий эксплуатации двигателя. При работе двигателя на неустановившихся режимах лопатки находятся в экстремальных усло-

Таким образом, анализ долговечности цилиндрических оболочеч-ных корпусов следует выполнять на основании оценки повреждений, вызванных циклическими упругопластическими деформациями, пренебрегая квазистатическими повреждениями вследствие их малости.

Сопоставление расчетных Л^р и экспериментальных Л^ э значений долговечности цилиндрических корпусов типов I и II показывает, что их разность находится в пределах естественного разброса данных, характерных для натурных испытаний конструктивных элементов на малоцикловую прочность (рис. 5.4). Степень полученного соответствия указывает на достаточно высокую эффективность предлагаемого метода расчета малоцикловой долговечности тонкостенных оболочечных корпусных элементов с фланцами при термоциклическом нагружении.

Рис. 5.4. Расчетные NfP и экспериментальные Nj3 значения малоцикловой долговечности цилиндрических корпусов типов I (точки 1 — 3) и II (точки 4 - 6) и сферических корпусов (точки 7 — 10) при термоциклическом нагружении:

5.2. Расчет малоцикловой долговечности цилиндрических оболочечных корпусов при высокотемпературном циклическом нагружении 248

Для определения долговечности цилиндрических витых пружин, работающих в условиях ограниченно кратного или многократного динамического действия, в Ижевском механическом институте под руководством проф. В. П. Остроумова спроектирована и изготовлена машина, которая позволяет воспроизводить нагружения, при которых напряжения в испытуемой пружине соответствуют по характеру и величине эксплуатационным. Статическая рабочая сила сжатия испытываемых пружин при мощности электродвигателя 4,5 кВт не превышает 90 кгс. К основным узлам машины относятся ударный и копирный механизмы, приемник,вариатор.

Таким образом, анализ долговечности цилиндрических оболочеч-ных корпусов следует выполнять на основании оценки повреждений, вызванных циклическими упругопластическими деформациями, пренебрегая квазистатическими повреждениями вследствие их малости.

Сопоставление расчетных Л^р и экспериментальных Ц J значений долговечности цилиндрических корпусов типов I и II показывает, что их разность находится в пределах естественного разброса данных, характерных для натурных испытаний конструктивных элементов на малоцикловую прочность (рис. 5.4). Степень полученного соответствия указывает па достаточно высокую эффективность предлагаемого метода расчета малоцикловой долговечности тонкостенных оболочечмых корпусных элементов с фланцами при термоциклическом нагружении.

Рис. 5.4. Расчетные NfP и экспериментальные Nf3 значения малоцикловой долговечности цилиндрических корпусов типов I (точки 1 — 3) и II (точки 4—6) и сферических корпусов (точки 7 — 10) при термоциклическом натружснии:

5.2. Расчет малоцикловой долговечности цилиндрических оболочечных корпусов при высокотемпературном циклическом нагружении 248

32. Глухо в а Ю. В., Масленников В, Г. Исследование жесткости и циклической долговечности цилиндрических резинометаллических шарниров // Каучук и резина. 1972. Х«6. С. 32-35.

Рассматриваемые стали обладают хорошей свариваемостью. Технология их сварки должна обеспечивать определенный комплекс требований, основные из которых — обеспечение надежности и долговечности конструкций (особенно из термически упрочняемых сталей, обычно используемых при изготовлении ответственных конструкций). Важное требование при сварке рассматриваемых сталей — обеспечение равнопрочное™ сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва и околошовной зоны должны быть не ниже нижнего предела соответствующих свойств основного металла.

Возникает также задача целесообразного использования наблюдаемых закономерностей упрочнения для повышения выносливости и долговечности конструкций, состоящая в разработке рациональных режимов тренировки деталей повышенными циклическими нагрузками, чередующимися с периодами отдыха. • Наряду с этим необходима разработка методов деформационного упрочнения деталей дозированной пластической деформацией статическими и циклическими нагрузками.

25. Ерофеев В. В., Айметов Ф. Г.. Шахматов М. В. Методика оценки долговечности конструкций по ресурсу пластичности металла // Проблемы прочности.— № 12.— 1994,—с. 25-27,

Приведенные данные показывают наиболее перспективные направления поиска состава защитных покрытий для повышения долговечности конструкций в атмосферных условиях с учетом конкретных аэрохимических и метеорологических факторов.

ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ (от греч. hygros — влажный и skopeo — наблюдаю), влагой о гло-щ е н и е,— св-во материалов поглощать (сорбировать) влагу из воздуха за счёт образования хим. соединений с водой или за счёт капиллярной конденсации, т. е. образования жидкой фазы в смачиваемых данной жидкостью капиллярах, порах, микротрещинах твёрдого сорбента или в местах контакта его частиц между собой. Св-ва Г. важны при расчётах влагоизоляции и оценке долговечности конструкций. Г. учитывают при длит, хранении и транспортировании материалов. Нек-рые гигроскопичные вещества (напр., серную кислоту) используют для осушения воздуха.

25. Ерофеев В. В., Айметов Ф. Г., Шахматов М. В. Методика оценки долговечности конструкций по ресурсу пластичности металла // Проблемы прочности.— № 12.— 1994.-—с. 25-27.

Изменение доли энергии при переходе с одной частоты нагружения на другую независимо от наличия и интенсивности других составляющих процесса происходит в том же отношении, в каком изменяется спектральная плотность процесса нагружения при переходе на частоту Wf(i+1) с сохранением средней использованной долговечности. Изложенный подход в течение длительного времени использовался в расчетах. Однако оказалось, что в ряде случаев имеет место существенное расхождение долговечности конструкций в эксплуатации и моделируемой по указанному подходу. В первую очередь это связано с тем, что изменение последовательности действия нагрузок на материал приводит к изменению затрат энергии на преодоление пограничных ситуаций, возникающих в материале при переходе от одной нагрузки к другой (или, что то же, от одной частоты нагружения к другой). В результате этого возникла необходимость введения новых подходов к оценке ресурса ВС, в том числе с учетом возможного возникновения в них усталостных трещин.

возникает фиктивный сигнал, в то время как процесс накопления односторонних деформаций регистрируется тензорезистором без искажений независимо от циклической истории нагружения (до величин предельных статических деформаций 4—5%). При этом в результате выполненных измерений в отличие от датчиков повреждения для оценки ресурса изделия используется не величина фиктивного сигнала, связываемая с накоплением только усталостных повреждений, а на основе установленных закономерностей определяется история нагруженности в наиболее напряженных местах конструкции. Характер этой нагруженности в общем случае может вызывать накопление изделием как усталостных, так и квазистатических повреждений. Получаемые по данным тен-зометрирования на основе изложенной методики величины циклических и односторонне накопленных деформаций могут быть применены для расчета долговечности конструкций, работающих в условиях малоциклового нагружения, на основе деформационно-кинетических критериев разрушения.

Исходным этапом является конкретный химически! состав х: (предмет патентования) сплава на основе же леза xz, т. е. среднелегированной стали х3 с компози цией элементов л:4: Мп—Сг—Мо—V. Промежуточны* решения выявляются из описания формулы изобрете ния: дополнительное легирование (хь) элементами труп пы As, Sn, ..., Pb, Se, Те (хя). Выполнение этапов хг -» -> ж2 -> хя -> *4 -> х& -> хй приводит к снижению козф-фициента активности карбидов х- и повышению токсичности для бактерий, вырабатывающих серу, хв. Достижение промежуточных целей х-, -> xs приводит к вы-_ полнению цели х9, выявленной из формулы изобретения: повышение коррозионной стойкости в морской воде и на границе раздела вода—воздух (улучшаемый параметр), что, в свою очередь, обеспечивает выполнение главной цели х10 — повышение надежности и долговечности конструкций (свай, нефтяных танков, труб), работающих в условиях морской воды. Таким образом, последовательный такт достижения конечной цели имеет вид

ченный для экспериментальной проверки прочности и долговечности конструкций или их элементов путем моделирования режимов эксплуатационной нагрузки и других внешних воздействий в лабораторных условиях (стендовые испытания на служебную выносливость).

Проблема расчета долговечности конструкций при малоцикловом высокотемпературном нагружении связана с разработкой и обоснованием методов исследования напряженно-деформированного состояния их основных элементов, а также формированием и экспериментальным подтверждением критериальных соотношений, характеризующих предельное (по условиям прочности) состояние.