Исследования отдельных

Рентгеновские методы исследования остаточных напряжений основаны на определении расстояния между кристаллографическими плоскостями, т. е. деформации кристаллографической решетки, с помощью измерения угла отражения луча. Остаточные напряжения этим методом можно определить с невысокой точностью и только в тонком поверхностном слое. Для рентгеновских методов исследования остаточных напряжений характерны большая трудоемкость и высокая стоимость проведения эксперимента.

Как показывает анализ результатов исследования остаточных напряжений в покрытиях TIN, полученных плазменным напылением в вакууме [94], величина остаточных напряжений может изменяться в широких пределах и принимать в зависимости от условий закрепления детали, режимов напыления, материала основы как положительные, так и отрицательные значения в пределах от +200 до -1200 МПа. Наличие больших остаточных напряжений свидетельствует о несовершенстве кристаллической структуры покрытий. Следует отметить, что величина и знак остаточных напряжений также зависят от материала матрицы и толщины напыляемого покрытия. В частности, остаточные напряжения в покрытиях TIN и TiC на твердосплавных материалах являются растягивающими, в то время как на сталях они сжимающие и гораздо более высокие (250-600 МПа на твердосплавных материалах и 1000-1700 МПа на сталях) [97]. Установлено [94], что при плазменном напылении в вакууме покрытий TIN наблюдалось формирование сжимающих остаточных напряжений, значения которых с ростом толщины покрытия возрастали по абсолютному значению. При изменении толщины покрытия от 8 до 27,5 мкм их максимальное значение изменялось от 700 до 900 МПа. При больших толщинах и напылении на данном режиме покрытие разрушалось из-за больших растягивающих напряжений при наращивании толщины покрытия.

Радиополяризационный метод лри-меняется для исследования остаточных напряжений, напряженно-деформированного состояния, неоднородной поляризации изделий из пьезокера-мики и текстур. Текстура — организованная структура, образующаяся .яря формировании промышленных изделий. Неправильно сформированная текстура является причиной растрескивания изделий из керамики при обжиге, появления остаточных напряжений, плохого качества изделий в целом. Применение просветляющих покрытий, дифракционных решеток и экранов при диагностике изделий С большим коэффициентом отражения (пьезокерамика, сегнетоэлектрики) способствует получению качественной информации об их внутренней структуре.

кон. Опыты, проведенные на однослойных эпоксидных композиционных материалах, изготовленных на основе высокомодульных поливинилспирто-вых волокон [34], показывают, что применение поверхностных модификаторов из ряда ароматических диизо-цианатов способствует снижению почти в 100 раз скоростей растрескивания композиционных материалов при действии постоянных во времени растягивающих напряжений. Такой эффект объясняется более сильным химическим взаимодействием между составляющими композиционного материала, а также снижением остаточных микронапряжений на границе раздела волокно—связующее. Экспериментальные исследования остаточных напряжений на границе волокно—связующее, выполненные поляризационно-оптическим методом, на полиэфирных и эпоксидных модельных стеклопластиках показывают, что, аппретируя поверхность стекловолокна или вводя аппрет в связующее, можно эффективно управлять остаточными радиальными, осевыми и тангенциальными микронапряжениями. Использование аппрета ГВС-9 в полиэфирном стеклопластике холодного отверждения понижает все указанные напряжения примерно на 50 %, а аппрет АГИ-9 в эпоксидном стеклопластике холодного отверждения уменьшает главные растягивающие напряжения Oj и о3 примерно на 43%.

284. Фокин В. Г., Иванов С. И. Метод полосок для исследования остаточных напряжений в многослойных пластинах.— Тр. Куйбышев, авиац. иц-та, 1971, вып. 53, с. 83—87.

В процессе изготовления волокнистых композитов в компонентах и на границе раздела неизбежно возникают остаточные микронапряжения. Возникновение остаточных микронапряжений обусловлено двумя основными причинами: (1) различием в коэффициентах термического расширения компонентов и (2) повышенной температурой, необходимой для отверждения композита. Для исследования остаточных микронапряжений развиты и экспериментальные, и теоретические методы [10]. В настоящем разделе мы будем интересоваться величиной этих напряжений в связи с их возможным влиянием как на свойства матрицы в композите, так и на истинное напряженное состояние, вызванное приложенной механической нагрузкой.

Возможность наблюдения за одним и тем же зерном крупнозернистого материала обеспечивается перемещением описываемой рентгеновской приставки вдоль рабочей части образца с помощью микрометрического винта. Для наведения рентгеновского пучка в закрытой камере на исследуемое место на шлифе образца нами разработана специальная методика, в которой используется визирующее устройство (катетометр). Ввиду малогабаритное™ и легкой транспортабельности эта рентгеновская переносная установка может с успехом быть использована для исследования остаточных напряжений и структурных изменений в больших паропроводах и котлоагрегатах в энергомашиностроении [3].

Дальнейшее развитие способа определения остаточных напряжений применительно к брускам таврового сечения было сделано на основе метода Н. Н. Дави-денкова Л. А. Гликманом и Д. И. Грековым. Этот метод был применен ими для исследования остаточных напряжений в сварных таврах с допущением, что остаточные сварочные напряжения имеют постоянную величину в направлении вдоль шва. Сущность метода состоит в следующем. Примем fx — площадь снимаемого слоя; х — расстояние этого слоя от верхней кромки тавра; 1Х — расстояние слоя от линии центра тяжести, оставшегося после разрезки сечения; F — площадь оставшегося сечения; J х — момент инерции оставшегося сечения и Wx — момент сопротивления оставшегося сечения. Удалим теперь слой fx, в котором действует остаточное напряжение ах. Если это напряжение растягивающее, то удаление слоя fx равносильно добавлению к оставшейся части сечения растягивающей силы

кон. Опыты, проведенные на однослойных эпоксидных композиционных материалах, изготовленных на основе высокомодульных поливинилспирто-вых волокон [34], показывают, что применение поверхностных модификаторов из ряда ароматических диизо-цианатов способствует снижению почти в 100 раз скоростей растрескивания композиционных материалов при действии постоянных во времени растягивающих напряжений. Такой эффект объясняется более сильным химическим взаимодействием между составляющими композиционного материала, а также снижением остаточных микронапряжений на границе раздела волокно—связующее. Экспериментальные исследования остаточных напряжений на границе волокно—связующее, выполненные поляризационно-оптическим методом, на полиэфирных и эпоксидных модельных стеклопластиках показывают, что, аппретируя поверхность стекловолокна или вводя аппрет в связующее, можно эффективно управлять остаточными радиальными, осевыми и тангенциальными микронапряжениями. Использование аппрета ГВС-9 в полиэфирном стеклопластике холодного отверждения понижает все указанные напряжения примерно на 50 %, а аппрет АГИ-9 в эпоксидном стеклопластике холодного отверждения уменьшает главные растягивающие напряжения Oj и о3 примерно на 43%.

До настоящего времени производились исследования остаточных напряжений в конструкциях, сваренных главным образом дуговой сваркой. Первоначальные эксперименты, проведенные по изучению образования остаточных напряжений, показали, что при сварке электронным лучом в результате резкого уменьшения зоны разогрева остаточные напряжения локализуются в сравнительно меньшем объеме металла. Средние значения остаточных напряжений в зоне соединения намного ниже, нежели при дуговой сварке. Значительно ниже оказываются также величины остаточных деформаций.

79. Зарембо Л.К., Шкловская-Кор-ди В.В. Применение методов нелинейной акустики для исследования остаточных внутренних напряжений твердых тел // Сб: Прикладная акустика. Таганрог, 1974. С. 34-41.

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ

Автор хотел бы подчеркнуть, что в несколько ином аспекте, чем это принято в данной книге, проблемам мировой энергетики и международного обмена энергетическими ресурсами посвящены многие отечественные исследования. Среди них в первую очередь следует назвать работы Института мировой экономики и международных отношений АН СССР [8, 34, 50, 54, 60], в том числе носящие комплексный характер исследования, которые подготовлены под руководством академика Е. М. Примакова. Современным проблемам энергетики социалистических стран посвящены работы Института экономики мировой социалистической системы АН СССР [20, 37, 51]. Интересные исследования отдельных аспектов энергетической ситуации в развитых капиталистических и развивающихся странах освещены в работах [4, 12, 13, 22, 61]. Ряд оригинальных положений, связанных с оценкой конъюнктуры международной торговли энергетическими ресурсами, выдвинут в работах Научно-исследовательского конъюнктурного института Министерства внешней торговли СССР. Исследования долгосрочных перспектив мировой энергетики ведутся Всесоюзным научно-исследовательским институтом системных исследований АН СССР и Рабочей консультативной группой при Президенте Академии наук СССР для разработки новых вопросов дальних перспектив развития энергетики. Анализу современной энергетической политики развитых капиталистических стран посвящены некоторые работы Всесоюзного научно-исследовательского института комплексных топливно-энергетических проблем Госплана СССР; оценка ресурсов нефти и газа капиталистических и развивающихся стран дана в [31, 62]. Развернуты в последнее время исследования объективных тенденций развития мировой энергетики в Институте высоких температур АН СССР и Сибирском энергетическом институте СО АН СССР. Во второй половине семидесятых годов появился ряд интересных работ в области перспектив развития мировой энергетики, вылолненых такими авторитетными международными организациями, как Европейская экономическая комиссия ООН, Мировая энергетическая конференция (МИРЭК), Международный институт прикладного системного анализа и др., а также некоторыми зарубежными специалистами [ 19, 30, 55, 69, 70, 75, 76, 78, 79, 86, 94]. Автор в своих исследованиях естественно учитывал основные результаты перечисленных и ряда других работ.

Одним из весьма перспективных направлений автоматического поиска являются самонастраивающиеся модели объекта. В этом направлении проводились исследования отдельных типов самонастраивающихся моделей и их блоков, различных принципов самонастройки моделей, а также определение оптимальных методов оценки параметров моделей и сравнение самонастраивающихся моделей с иными типами устройств для оценки параметров при наличии случайных помех.

следование соответствующего механизма, так как оно слагается из исследования отдельных цепей, а последнее ведется по особым свойственным им методам.

Таким образом, относительная громоздкость и приближенность исследования отдельных компонент движения по методу Б. Г. Галеркина, соединенная с дальнейшим суммированием компонент, делали исследование на этом пути очень затруднительным и результаты мало достоверными. Отмеченные обстоятельства и заставили искать новый метод решения рассматриваемой задачи. Такой путь оказался чрезвычайно простым, если не учитывать массу вала (ее учет будет ясен из следующей главы). Полученные с его помощью решения оказались точными, что является интересным для нелинейных задач вообще.

Лабораторные (стендовые) вибрационные испытания позволяют сократить объем дорогостоящих натурных испытаний, а также провести детальные исследования отдельных элементов системы человек—машина.

Сложность работы в этой области объясняется, в частности, тем, что научно-техническая терминология не может оставаться стабильной длительное время. Сказываются также субъективные факты, в том числе связанные с возникновением и развитием так называемых научных школ, создатели и руководители которых не очень охотно идут на изменение предложенных ими понятий и определений. Такие научные школы, отражающие опыт тех или иных отраслей промышленности или исследования отдельных специалистов и их последователей, начинают проявляться и в стандартизации.

В начальный период использования водоохлаждаемых ядерных реакторов предпринимались попытки различной степени сложности описать и проанализировать все процессы активации, протекающие на установке. Эти попытки основывались на тех или иных предположениях о механизмах процессов активации, переноса и массообмена примеси. Как правило, анализ был ретроспективным, и параметры заложенных в модели процессов подгонялись под результаты наблюдений на какой-либо станции. Далее с помощью вычислительных машин анализировались временные и параметрические зависимости протекающих процессов. Такой подход страдает тем недостатком, что он не позволяет однозначно установить, в действительности ли наблюдаемые конечные результаты вызваны предполагаемыми причинами. Сложность процесса в целом и ограниченность имеющейся информации мешают сделать определенные выводы. Предстоят еще многочисленные предварительные исследования отдельных фрагментов общего процесса, чтобы, опираясь на эти данные, определить наиболее важные стадии единого процесса массопе-реноса.

Кафедра вела работы не только в области исследования отдельных погрешностей обработки и их суммирования, но и по увеличению точности обработки методом компенсации погрешностей в процессе изготовления деталей.

4. Для исследования отдельных фаз могут быть также взяты пробы от каждой фазы путем сливания или отбора пипеткой.

Для определения причин возникновения вибрации пользуются методом последовательного исследования отдельных узлов и исключения наиболее вероятных ее причин. Иногда для этого целесообразно отсоединить турбину от редукторного привода или генератора и отдельно производить проверку работы турбины.