Изменяются напряжения

На примере хромоникелевой низко- и среднеуглеродистой стали (наиболее типичной) рассмотрим, как изменяются механические свойства в зависимости от температуры отпуска (рис. 292).

Стыковые соединения могут разрушаться по шву, месту сплавления металла шва с металлом детали, сечению самой детали в зоне термического влияния. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок детали, в котором в результате нагревания при сварке изменяются механические свойства металла. Понижение механических свойств в зоне термического влияния особенно значительно при сварке термически обработанных, а также наклепанных, сталей. Для таких соединений рекомендуют термообработку и наклеп после сварки. Практикой установлено, что при качественном выполнении сварки разрушение соединения стальных деталей происходит преимущественно в зоне термического влияния. Поэтому расчет прочности стыкового соединения принято выполнять по размерам сечения детали в этой зоне. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывают при назначении допускаемых напряже-

Процесс нарушения когерентности сопровождается уменьшением напряжений; температура его окончания является температурой снятия напряжений II рода (стп). Одновременно снимаются напряжения III родами). Уменьшение блоков а-фазы происходит не только из-за нарушения когерентности решеток, но и вследствие снятия упругих напряжений в результате пластических сдвигов в микрообластях под воздействием значительных упругих напряжений в условиях повышенной пластичности металла. Температуры, при которых происходит дробление блоков, и соответствующие температуры, при которых изменяются механические свойства, могут изменяться под влиянием упругих напряжений кристаллической решетки, определяемых степенью деформации, содержанием С и легирующих элементов. При третьем превращении могут протекать начальные стадии рекристаллизации твердого раствора (а-фазы), деформированного в результате внутрифазового наклепа.

томных связей. Чем большая зона предразрушения подвержена действию среды, тем сильнее изменяются механические свойства металла.

При насыщении тантала азотом повышается твердость и изменяются механические свойства (табл. 40).

В первом случае тепловой эффект ведет к появлению охрупчивающихся фаз, упрочнению, увеличению прочностных характеристик и снижению пластичности сталей,, во втором — к повышению пластичности, вязкости и снижению прочностных характеристик — к -разупрочнению. Все это меняет исходную структуру металла и характер его изнашивания при ударе. В одном случае изнашивание может происходить в результате выкрашивания охрупчивающихся фаз, в другом — в результате многократных пластических деформаций сдвига металла. При повторных ударах температура определяет характер разрушения: хрупкое, вязкое или вязко-хрупкое. . Следовательно, одним из средств повышения износостойкости является подбор теплостойких материалов, у которых при рабочих температурных режимах не изменяются механические свойства.

цикла при Д<е=0,6% долговечность N= (1,2ч-3,3) Ю4; с увеличением ТцЛ/' уменьшается, что закономерно, так как с увеличением длительности цикла и всего испытания изменяются механические свойства материала: f = tp(t) и о='о(т). Однако вследствие невысокого значения максимальной температуры в данном случае их уменьшение незначительно.

При изготовлении проволоки из вольфрама и других материалов, обладающих некоторым ресурсом пластичности, способ изготовления образца сказывается на показаниях прочности. Обычно стремятся получать образцы из того же материала (даже той же плавки), из которого изготавливается изделие. Однако механические характеристики при этом получаются различными. Они зависят от степени наклепа и шероховатости поверхности. При этом, поскольку изменяются механические свойства в основном поверхностного слоя, который в зависимости от диаметра образца может составлять по объему различную относительную долю, показатели прочности разных по размерам образцов могут быть разными. Это различие особенно заметно при испытаниях в условиях неоднородного напряженного состояния, например при изгибе. То же самое наблюдается при испытаниях в различных средах.

Однако важно знать не только как изменяются механические свойства пластмасс в зависимости от их старения (в аппарате искусственной погоды и при атмосферном хранении), но и как отразится старение полимеров на их работоспособности. Для этого необходимо проводить испытания уплотнителей на работоспособность в различных режимах эксплуатации: транспортировка системы на большие расстояния, работа по программе, длительное хранение. Рассмотрим результаты такого вида испытаний соединений с капролоновыми прокладками. Были испытаны шесть партий уплотнений. Каждая партия состояла из 24 линз. Методика испытаний предусматривала выдержку партии уплотнительных линз на открытом воздухе, статические испытания давлением 250 -105 Н/м2 при нормальной температуре, при температуре 325 и 223 К, а также вибрационные испытания, имитирующие транспортировку агрегата по трассам с различным дорожным покрытием. Одна из шести партий линз хранилась в течение года на открытом воздухе. У всех линз за испытуемый период раз в месяц измерялся внешний диаметр, внутренний диаметр и высота. По этим параметрам были подсчитаны средние значения по месяцам, которые сведены в табл. 13. Перед каждым замером на линзах проверялось наличие трещин, царапин, а также после замеров каждая линза спрессовывалась в закрытом ниппельном соединении на ручном насосе давлением Р = 300- 10В Н/м2 в течение 5 мин. Во время испытаний температура воздуха изменялась от + 300 К (в июле, августе) до 250 К (в январе, феврале); влажность воздуха была в пределах 40 — 100%.

Всем видам искусственного и природного графита свойственны различные устойчивые дефекты структуры. В зависимости от степени регулярности и характера дефектов в весьма широком диапазоне изменяются механические, теплофизические, полупроводниковые и другие практически важные свойства графитовых материалов. Дополнительное разнообразие вносят гетероатомы, входящие в углеродные материалы либо в составе функциональных группировок на призматических гранях кристаллов графита, либо в форме соединений, внедренных в межплоскостное пространство, либо в виде механических примесей.

При отрицательных температурах еще продолжается процесс превращения остаточного аустенита в мартенсит, объем которого примерно в 2 раза больше, чем объем аустенита. В результате такого превращения изменяются механические свойства стали, увеличиваются объем и размеры деталей.

Концентрация напряжений в разнотолщинных стыках со смещением кромок показана на рис.4.29. Приведенные формулы дают величины напряжений непосредственно в стыке. Рассмотрим, как изменяются напряжения по мере удаления от сварного стыка.

При решении задачи о том, как изменяются напряжения в стыке под действием момента М, необходимо выяснить, вокруг какой оси поворачивается кронштейн. Применяя принцип наименьшего сопротивления, можно полагать, что поворот происходит вокруг оси симметрии стыка, так как относительно этой оси возникает наименьший момент сопротивления повороту (меньше момент инерции площади стыка). Это условие соблюдается только при достаточно большой затяжке болтов, .обеспечивающей нераскрытие стыка. При раскрытии стыка ось поворота смещается от оси симметрии к кромке стыка. Если затяжка отсутствует, то осью поворота будет кромка стыка. Следовательно, затяжка соединения проявляет себя как пайка или склейка деталей по всему стыку. До тех пор, пока она не разрушена, кронштейн и основание можно рассматривать как единое целое. Испытания подтверждают это положение.

Концентрация напряжений в разнотолщинных стыках со смещением кромок показана на рис.17. Приведенные формулы дают величины напряжений непосредственно в стыке. Рассмотрим f как изменяются напряжения по мере удаления от сварного стыка.

Рассмотрим теперь, как изменяются напряжения в различных точках поперечного сечения бруса.

Давая возможность найти статический эквивалент всех внутренних сил, возникающих в сечении при растяжении и сжатии, . которым и является продольная сила Nz, метод сечений, тем не менее, не позволяет выяснить, по какому закону изменяются напряжения по площади сечений бруса.

В табл. 9.6 показано, насколько быстро изменяются напряжения .у отверстия в эпюрах, изображенных на рис. 9.53.

ских случаях ударную волну, действующую на препятствие, можно рассматривать находящейся в состоянии плоской деформации (т, е. деформации в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны, считаются равными нулю). Это позволяет исследовать распределение напряжений на плоской модели из оптически чувствительного материала (см. фиг. П.П1.3). Зная, как изменяются напряжения в зависимости от времени на фронте волны, набегающей на препятствие, можно на одном конце модели среды имитировать эту волну, а возникающие около препятствий напряжения и перемещения определить методом фотоупругости или другими методами, как показано на схеме фиг. П.1П.З. При такой формулировке задачи переменные Р, г2, г'2, ...; Q, г3, г'3: ...; R, г4, г^, ...; г6, г'6, ...; 6', 0", ... можно в уравнении (П.III.14) опустить, оставив просто перемещение "U = U (t), которое характеризует плоское движение частиц среды непосредственно перед препятствием. Таким образом, уравнение (П.III.14) преобразуется к виду

стружкообразования (пластических деформаций) LOM (фиг. 4, б). В этой зоне непрерывно изменяются напряжения, степень пластической деформации и скорость движения части ц срезаемого металла. Линию OL называют начальной границей зоны стружкообразования, линию ОМ — конечной границей зоны стружкообразования, LM — наружной границей стружкообразования (по Н. Н. Зореву). Поверхности сдвига ОА (фиг. 4, a) OL и ОМ (фиг. 4, б) в общем случае не являются плоскими. Это вытекает из условий равновесия на наружной границе стружкообразования: все линии сдвигов должны образовывать с касательными к этой поверхности одинаковые углы. Последнее возможно только в том случае, если линии сдвигов кривые. Помимо этого, в процессе резания происходят не только деформации сдвига, но и деформации сжатия.

обычно при изменении энергии, изменяются напряжения, а их вели-

Возникает задача, как изменяются напряжения и скорость коррозии при испытаниях круглых пластин, подверженных воздействию коррозионных сред.

При решении задачи о том, как изменяются напряжения в стыке под действием момента М, необходимо выяснить, вокруг какой оси поворачивается кронштейн. Применяя принцип наименьшего сопротивления, можно полагать, что поворот происходит вокруг оси симметрии стыка, так как относительно этой оси возникает наименьший момент сопротивления повороту (меньше момент инерции площади стыка). Это условие соблюдается только при достаточно большой затяжке болтов, обеспечивающей нераскрытие стыка. При раскрытии стыка ось поворота смещается от оси симметрии к кромке стыка. Если затяжка отсутствует, то осью поворота будет кромка стыка. Следовательно, затяжка соединения проявляет себя как пайка или склейка деталей по всему стыку. До тех пор пока стык не раскрылся, кронштейн и основание можно рассматривать как единое целое. Испытания подтверждают это положение.