Исследования контактных

Приведенный пример показывает, что в принципе любую проблему, возникающую при анализе конструкционных материалов, можно смоделировать в виде одного или нескольких взаимнодополняющих морфологических пространств. Морфологические модели можно использовать для выявления требований, предъявляемых к конкретным областям исследования конструкционных материалов, и необходимых условий для их выполнения.

3) прогнозирование перспективных направлений исследования конструкционных материалов в области металловедения, технологии производства, сварки, методов контроля качества изделий и т. д.;

51. Ващенко А. П., Степанов Г. В. Установки для исследования конструкционных материалов при высокоростном деформировании в широком диапазоне температур.— Пробл. прочности, 1973, № 12, с. 100— 102.

Установка ОН К для внутриреактор-ного исследования конструкционных материалов на ползучесть и длительную прочность «Нейтрон-2» (табл. 4, № 8). Установка «Нейтрон-2» выполнена по схеме, приведенной на рис. 12, д.

Установка для внутриреакторного исследования конструкционных материалов на ползучесть и длительную прочность «Нейтрон-2» 28, 29

Испытательный комплекс для исследования конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии в широком диапазоне температур имеет систему автоматического управления установкой, которая позволяет проводить эксперимент в одном из двух режимов - полуавтоматическом или автоматическом. При первом режиме работы программа нагружения задается и контролируется с пульта установки, а обработка экспериментальных данных производится автоматически. Полуавтоматический режим осуществляет автоматическое снятие и обработку экспериментальных данных с выводом на печать большого массива результатов расчета в процессе нагружения. Качественно новые возможности в постановке научных экспериментов представляет автоматический режим. Программирование работы установки по вычисляемым в ходе эксперимента параметрам позволяет вести нагружение по произвольной (в том числе и лучевой) траектории в трехмерном пространстве (для плоского напряженного состояния) компонентов тензора истинных напряжений.

Исследования конструкционных сталей различных классов в различных состояниях, титановых сплавов, сплавов на основе никеля [95, 100, 104, 151, 152, 166, 167, 170, 208] позволяют проанализировать влияние низких и высоких температур в диапазоне 77—1273 К на указанные выше характеристики. Механические свойства исследованных сплавов при температуре испытаний приведены в табл. 27, образцы, вид и режимы циклического нагружения — в табл. 26, схе- Ар.г/Ар,% мы образцов, описание установок и методик испытаний приведены в параграфе Г главы III и в работах 171, 124, 133, 145, 147, 206, 211, 212].

Установка ОН К для внутриреактор-ного исследования конструкционных материалов на ползучесть и длительную прочность «Нейтрон-2» (табл. 4, № 8). Установка «Нейтрон-2» выполнена по схеме, приведенной на рис. 12, д.

'становка для внутриреакторного исследования конструкционных мате-иалов на ползучесть и длительную прочность «Нейтрон-2» 28, 29

Проведенные коррозионные исследования конструкционных материалов в основных аппаратах цеха сульфата натрия, а также 'обследование оборудования на другом сульфатном заводе показали, что углеродистая сталь в сульфатных щелоках подвергается значительной коррозии и эрозии. Скорость коррозии ее в цехе сульфата натрия составляет от 0,3 до 2,3 мм/год в зависимости от скорости движения щелоков и содержания твердой фазы. По величине и характеру коррозии (язвенная и местная) углеродистая сталь является малостойкой и не рекомендуется для изготовления оборудования в цехе сульфата натрия.

В обоих вариантах критерием прочности соединения является отношение максимального усилия Р либо к площади цилиндрической поверхности, на которую нанесено покрытие (см. рис. 4.12, а)„ либо к площади контактирования материала покрытия и основного-металла на плоском участке (см. рис. 4.12, б). Для исследования контактных процессов плазменно напыляемых частиц с металлом предлагается специальная прецизионная методика [8].

Значения dr, wr, WB, входящие в критерии, целесообразно заменить другими величинами, которыми мы оперируем в процессе расчета и исследования контактных экономайзеров.

4.5. Критерии достоверности исследования контактных напряжений. . 54

Экспериментальных данных по распределению давления при прессовании (выдавливании) опубликовано мало. В работе [32] приведены результаты исследования контактных напряжений поляризационно-оптическим методом при прессовании свинца. Часть опытных данных из этой работы представлена на рис. 23.

зонтальные площадки на осциллограммах соответствуют периоду, когда вставка перекрывает весь очаг деформации. Поскольку измерительное устройство в любой момент времени фиксирует суммарные силы трения и нормального давления, данный метод исследования контактных напряжений называют интегральным. Для определения удельных сил трения и давления необходимо продифференцировать экспериментальные кривые Т — ф (я) и N = ф (*). Точные расчетные формулы имеют вид

Впервые применен в широких масштабах Е. П. Унксовым и В. М. Зазарцевой для исследования контактных напряжений при осадке (1952—1951 гг.) [66, 67]. Первое систематическое исследование контактных напряжений при прокатке с помощью этого метода было проведено Е. И. Игнатьевой и М. И. Макеевым (1963 г.) [68]. В дальнейшем метод применялся в работах [69, 70, 108] и др.

Конструкция установки. Схема типовой поляризационно-оптической установки для исследования контактных напряжений в очаге деформации а также распределения напряжений в теле инструмента показана на рис 42 В качестве источника монохроматического света используют электрическую лампу специальной конструкции со светофильтром, пропускающим свет строго определенной длины волны. Проходя через поляризатор, световые волны приобретают одинаковую ориентацию, т. е. на выходе из поляризатора они лежат в параллельных плоскостях. Конденсаторные линзы обеспечивают падение лучей на поверхность модели под прямым углом. При исследовании процессов прокатки в качестве ин-стрвументавприменяют прозрачные валки с расположенной посередине бочки вставкой (вклейкой) из оптически активного материала (эпоксидных смол ЭД-6 ЭД-5

4.5. Критерии достоверности исследования контактных напряжений

Критерий не требует проведения каких-либо дополнительных измерений, кроме исследования самих контактных напряжений. Если прокатку ведут с натяжением концов полосы, то удвоенное значение 1 суммы трех слагаемых в левой части уравнения (153) должно быть равно алгебраической сумме внешних продольных сил. Рассмотренный критерий может быть применен и для проверки достоверности исследования контактных напряжений при волочении. В этом случае уравнение равновесия продольных сил имеет вид

где Мшп — момент на шпинделе; Мт.и — момент сил трения в подшипниках валка. Рассмотренные критерии могут быть использованы при любом методе исследования контактных напряжений. Существуют также частные критерии достоверности, учитывающие специфические особенности того или иного метода. Например, достоверность результатов метода наклонных точечных месдоз может быть проверена путем перекрестных расчетов по формулам (134) — (136), а также с помощью формулы (137).

В работе [6] описаны результаты комплексного исследования контактных напряжений, скольжений и деформированного состояния прикон-тактного слоя металла при прокатке алюминиевых и свинцовых образцов на стане 200. Контактные напряжения определяли с помощью универсального штифта. Для исследования перемещений на контактной поверхности применяли встроенные в валок упруго изгибающиеся тензометрические «иглы», касающиеся своим острием поверхности металла. Деформированное состояние приконтактного слоя изучали методом координатной сетки. В табл. 11 приведена серия опытов по прокатке

ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ХОЛОДНОЙ