Исследовано поведение

В работе исследовано несколько вариантов решения поставленной задачи с целью выяснения наиболее приемлемого для практического использования. Имея в виду, что при математическом описании процесса принимаются определенные упрощающие предположения, в результате которых фиксированный процесс отличается от действительного, была поставлена также задача сравнить результат решения на моделирующей установке с протеканием процесса в механически подобной системе. В этом случае возникала необходимость внести некоторые изменения в систему управления приводами.

Аракава [3] первым показал, что для некоторых материалов разность хода остается прямо пропорциональной приложенной нагрузке даже после значительной ползучести. Один из авторов этой книги независимо провел ряд опытов с ползучестью, надеясь найти другой такой материал, который был бы применим для исследования объемных задач. (Немного позднее была опубликована статья Миндлина [4], в которой он теоретически рассматривал возможность использования вязкоупругих материалов для решения упругих задач поляризационно-оптическим методом.) Автором было исследовано несколько моделей, в том числе балка при чистом изгибе. Наконец, из-за простоты был выбран диск, сжатый вдоль диаметра. Были получены картины полос для различных моментов времени после приложения нагрузки к диску (от 30 сек до 22 час). Картины полос фотографировались в разные моменты

бранном виде. Было исследовано несколько моделей с небольшими отклонениями по геометрии. Все модели были изготовлены из труб или из сплошных цилиндров хизола 4290 с наружным диаметром 190 мм и длиной около 900 мм. Каждую деталь предварительно обрабатывали до размеров, примерно на 1,5 мм отли-

Лопаточные интенсификаторы были созданы на основе штатной дистан-ционирующей решетки реактора РБМК-1000. Лопатками служили отгибы от дистанционирующих элементов. В каждой гидравлической ячейке лопатки образовывали завихритель потока. Было исследовано несколько типов лопаточных интенсификаторов, отличающихся размерами и формой лопаток, а также направлением закрутки в смежных гидравлических ячейках. Шаг их расположения по высоте сборки был равен 175 мм. Критические плотности теплового потока в сборке с лопаточными интен-сификаторами ниже, чем в сборке с интенсификаторами в виде отрезков скрученных лент (рис. 8.13). Кризис теплообмена в сборках с лопаточными интенсификаторами имел ярко выраженный локальный характер. Он возникал обычно перед отдельной лопаткой и сохранял свою локаль-

В ЦКТИ вступила в эксплуатацию четырехступенчатая двух-вальная экспериментальная турбина и крупный стенд для исследования решеток профилей на влажном паре. Исследовано несколько ступеней влажнопаровых турбин и получены характеристики решеток.

Моделировалась цилиндрическая лопатка, образованная из профиля Т-5, высотой 117 мм с хордой 120 мм. Исследовано несколько вариантов лопатки без теплоизоляционного покрытия и с покрытием, отличающихся расходами охлаждающего воздуха и граничными условиями теплообмена на внешней поверхности. Последние рассчитывались по методике, описанной в работе [70].

В 1961 г. на ГЭС Шин-Окура (вблизи г. Сендай) была введена в эксплуатацию - первая диагональная турбина мощностью // = 5500 кет при напоре Я = 97 м. В период модельных испытаний было исследовано несколько вариантов проточной части. Окончательное очертание рабочего колеса было получено в результате всесторонних энергетических и кавитационных испытаний лопастей различных сечений, размеров, закрутки и анализа распределения скоростей в рабочих колесах. Конструкция турбины показана на рис. 7-17, энергетические и навигационные характеристики — на рис. 7-13

Стыки ротора собирали на прихватах с установкой на специальном манипуляторе с роликовыми опорами (рис. 106). Первый корневой слой выполняли в двух вариантах: на непроплавляемом подкладном кольце из стали 121Х18Н9 и на расплавляемой вставке из проволоки Х15Н65М15. Было исследовано несколько вариантов термической обработки основного металла и сварного ротора. Установлено, что наилучшим вариантом является следующий. Перед сваркой поковки из сплава ХН70ВМЮТ подвергали закалке при температуре 1150° С (3 ч) в масле, поковки из стали Х16Н25М6 — закалке 1180° С (3 ч) в воде. Термическая обработка ротора после сварки: нагрев до температуры 550° С со скоростью 100—150° С в час, выдержка при этой температуре 1 ч, нагрев до температуры 950° С со скоростью 100° С в час, выдержка 2 ч, охлаждение с печью до температуры 800° С, выдержка 20 ч, охлаждение с печью до 400° С, а затем на воздухе.

Рассмотрим моделирование процесса разрушения прямоугольного двухконсольного балочного образца, нагруженного с помощью клина [58], как показано на рис. 15. Симметрия позволяет моделировать с помощью конечных элементов только половину образца. Заштрихованный сингулярный элемент изображен в положении, соответствующем началу развития трещины. В эксперименте, проведенном Калтхоффом и др. [57], было исследовано несколько образцов; при этом в каждом случае стартовая величина KIQ коэффициента интенсивности напряжений трещины, зарождавшейся в вершине тупого надреза, была выше значения трещиностойкости

состояла аз четырех совмещенных пар зеркал «параболоид— гиперболоид» с входными диаметрами от 58 до 34 см и длиной каждого элемента 51 см, изготовленных полировкой плавленого кварца и покрытых отражающим слоем никеля [78]. Высокое оптическое качество зеркал характеризует распределение интенсивности в изображении точечного источника на оптической оси телескопа: ширина функции распределения на половине максимума составляла 3,5*, 50 % интегральной интенсивности излучения содержалось в кружке диаметром 8" для энергии квантов 0,28 кэВ и 20" — для 3 кэВ. Шероховатость поверхности, оцененная по интегральной интенсивности крыльев рассеяния, составила около 3 нм. Угловое разрешение телескопа изменялось от ~2" в центре поля зрения до Г на расстоянии 20' от оптической оси. В фокальной плоскости телескопа была установлена турель со сменными детекторами излучения (приемник высокого разрешения на основе микроканальных пластин, позиционно-чувствитель-ный газовый счетчик, брэгговский спектрометр со сменными кристаллами, а также охлаждаемый полупроводниковый спектрометр). Кроме того, для целей спектрометрии могли устанавливаться сменные фильтры и прозрачная дифракционная решетка. Чувствительность этого телескопа на 2 порядка превзошла чувствительность первого коллиматорного рентгеновского телескопа на спутнике «Ухуру» (1970 г.), благодаря чему за 2,5 года работы обсерватории им. Эйнштейна было открыто и исследовано несколько тысяч космических рентгеновских источников различных классов.

Обращает на себя внимание положительный знак б для всех представленных в табл. 70 реакций. Поскольку, согласно данным табл. 69, все величины ?s, кроме Я, имеют отрицательный знак, положительное значение б означает понижение скорости реакции при увеличении пространственных требований заместителя. Хотя до сих пор в литературе отсутствуют примеры реакций, коррелируемых уравнением < V.13) с отрицательными б, можно вслед за Тафтом [61] предсказать их появление, так как с качественной стороны исследовано несколько случаев стерического ускорения ре- , акций.

В числе многих других результатов исследований были получены экспериментальные данные о структуре границы горизонта, необходимые для выбора опорного слоя в оптическом диапазоне волн при конструировании навигационных приборов, установлены возможности ориентации космического корабля по звездам и выполнения астронавигационных измерений с помощью секстанта. Кроме того, было исследовано поведение жидкости в условиях невесомости, проведены сравнительные вестибулярные пробы в тех же условиях и наблюдения за физиологическим состоянием членов экипажа на различных этапах полета.

Наконец, практически не исследовано поведение композитов под действием быстроменяющегося поля макроскопических напряжений. Так как большинство волокнистых композитов содержит сравнительно малое число волокон по толщине образца, можно ожидать, что поля макроскопических напряжений не будут однородными в представительном объеме, т. е. предположение, положенное в основу всех теорий, обсуждаемых в этой главе, может оказаться невыполненным. Исследование действия быстроменяющегося поля макроскопических напряжений помогло бы определить, верны ли результаты, основанные на концепции представительного объема. Кроме того, зная истинное распределение напряжений в композите под действием быстроменяющегося поля макроскопических напряжений, можно было бы понять некоторые странные явления в поведении композиционных материалов.

Другие задачи рассмотрены в статьях Хуаном и Ли [55]. а также Шепери [87], В первой из них конечно-разностным методом исследовано поведение армированного тонкой проволокой цилиндра под внутренним давлением; во второй приближенные методы, схематически описанные в разд. III, применены к изучению ортотропного цилиндра под внутренним давлением,

В настоящей работе на основании метода [5] исследовано поведение поверхностных и угловых трещин в пластинах, подвергающихся циклическим нагружениям. При этом в исходном состоянии трещина считается имеющей форму части эллипса. При решении сформулированной задачи результаты работы [5] получили дальнейшее развитие.

При изучении волновых процессов в стержнях предполагается одномерное напряженное состояние, которое нарушается влиянием радиальной инерции, ведущей к дисперсии волны при ее распространении [133, 411], изменением сечения, неоднородностью материала, неустойчивостью материала под нагрузкой [94, 124, 125, 348] и другими особенностями поведения. В связи с этим ограничена максимальная скорость деформирования, при которой может быть исследовано поведение материала путем анализа волновых процессов в стержнях.

Выше было исследовано поведение системы в закритической области (ветвь ВС на рис. 18.12). Рисунок показывает, что в за-критическом состоянии жесткость системы относительно поворота звеньев АВ и ВС очень мала — достаточно приложить очень небольшую силу Ар = р — р*, чтобы возникли большие углы поворота. Аналогично обстоит дело в закритической области и для других систем, теряющих устойчивость по классической схеме. В большинстве конструкций отмеченная низкая жесткость недопустима и вследствие этого для них исследование закритической деформации не представляет интереса. Для таких конструкций опасной считается критическая нагрузка и коэффициент запаса вводится по отношению к ней.

Для изготовления металлостеклян-ных и металлокерамических уплотнений (переходов) обычно применяются аустенитные тройные сплавы Fe—Ni— Со, имеющие коэффициенты термического расширения, близкие к соответствующим параметрам стекла или керамики. В работе [117] было исследовано поведение в условиях на-водороживания и высокого давления водорода (69 МПа) двух таких сплавов Fe—29 Ni—17 Со (ковар) и Fe— 27 Ni—25 Со (керамвар), пределы текучести которых после отжига составили 320 МПа. Данные для второго сплава представлены на рис. 20. Оба сплава полностью сохраняли пластичность при испытаниях в водороде [117]. Их структура представлена довольно стабильным аустенитом и не должна проявлять склонность к не-планарному скольжению. Этот вопрос следует исследовать в рамках общей проблемы корреляции между типом скольжения и стойкостью к индуцированному водородом охрупчиванию.

В Международном научном центре им. Роквелла было исследовано поведение гальванических пар, образующихся при контакте покрытых Ало-дином 600 алюминиевых сплавов 7075, 6061 и 2024 со сплавом Ti — 6А1—4V или нержавеющей сталью 304 [190],. Получены данные о коррозионном токе и потерях массы в 3,5 %-ном растворе NaCl при комнатной температуре. Покрытие из Алодина 600 значительно снижало скорость растворения алюминиевых, сплавов. Контакт с нержавеющей сталью усиливал разрушение как незащищенных алюминиевых сплавов, так и материалов с покрытием. Расчет по величине гальванического тока приводил к более низким значениям скоростей растворения металла, чем расчет по потерям массы. Введение соответствующих поправочных коэффициентов позволяет использовать непрерывную запись величины гальванического тока для определения мгновенных значений скорости растворения, по которым в свою очередь путем экстраполяции можно рассчитать скорость коррозии при продолжительной экспозиции.

Научно-исследовательской лабораторией ВМС США были проведены 16-летние коррозионные испытания ряда металлов в водных и атмосферных тропических средах Зоны Панамского канала и в некоторых других местах [61—64]. Наиболее широко было исследовано поведение конструкционной углеродистой стали AISI1020. В ходе испытаний у острова Наос (Тихий океан, Зона Панамского канала) были получены зависимости коррозионных потерь от времени при продолжительной экспозиции стали в тропической морской воде. Были экспонированы 30 одинаковых пластин; после 1, 2, 4, 8 и 16 лет для анализа брали по 6 образцов. Измеряли коррозионные потери массы, глубину питтинга и изменение временного сопротивления каждого образца, анализировали степень и тип обрастания, характер продуктов коррозии. Такие.же партии образцов испытывали на среднем уровне прилива у острова Наос и в пресной воде озера Гатун. Несколько образцов были помещены в солоноватую воду (<1 %) озера Мирафлорес (оба названных озера расположены в Зоне Панамского канала). Скорости коррозии и результаты исследования биологической активности в четырех различ-

В данной главе излагается и экспериментально подтверждается общая методика, которая позволяет решить класс указанных выше нелинейных задач. Кроме того, дается и конкретный пример использования предлагаемой методики; с ее помощью исследовано поведение нагруженного ротора, имеющего нелинейную характеристику системы ротор — статор, составленную из нескольких отрезков прямых, которой, в частности, обладает нелинейный демпфер критических режимов турбомашин, представленный

В работе [26], посвященной также решению задач теплопроводности на электролитических моделях, введено понятие «приэлек-тродного слоя», являющегося аналогом нашей зоны искажения, и тщательно исследовано поведение поля в нем. При этом размеры модели увеличивались на величину этого слоя, так чтобы искажения, вызванные дискретностью электродов, не затрагивали объема электролита, непосредственно моделирующего исследуемое тело.