Критериев усталостного

Однако константы подобия физических величин не могут выбираться произвольно, так как они между собой связаны. Взаимосвязь констант подобия определяется третьим условием подобия, которое требует, чтобы критерии подобия для модели были численно равны соответствующим критериям для образца. Например, из равенства критериев Рейнольдса в модели и образце (ReMoe=Re06p) следует, что константы подобия для скорости среды на входе в систему С», размера Ci и кинематической вязкости среды Cv связаны между собой следующим выражением

Числовые значения критериев Рейнольдса Re и Ргя отнесены к границам явления. Например, коэффициент массоотдачи при испарении воды при движении над ее поверхностью воздуха определяют по формуле (для Яе<300-103):

Это значит, что для удовлетворения равенства критериев Рейнольдса в рассматриваемом случае скорость жидкости в модели надо увеличивать во столько раз, во сколько уменьшены геометрические размеры модели. Очевидно, помимо равенства критериев Рейнольдса должно быть осуществлено и равенство других критериев подобия. В» частности, должно выполняться условие

лообм'ена V поэтому условия гидромеханического подобия являются необходимой предпосылкой теплового подобия. Эти условия уже были рассмотрены в § 2-3. Они сводятся к подобию полей скорости и давления во входном сечении систем и равенству критериев Рейнольдса:

Условия подобия процессов конвективного теплообмена при совместном свободно-вынужденном! движении теплоносителя. Анализ условий подобия раздельно для случаев вынужденного движения и свободной конвекции был проведен выше. На практике, однако, встречаются также случаи, когда одновременно с вынужденным движением в системе под действием подъемных сил развиваются токи свободной конвекции, т. е. имеет место сврбодно-вынужденное течение теплоносителя. В таком более сложном случае для выполнения условий подобия процессов необходима инвариантность (одинаковость) уже не двух, а трех определяющих критериев: Рейнольдса Re, Грасгофа Gr и Прандтля Рг. Соответствующее критериальное уравнение для теплоотдачи при совмест^ ном свободно-вынужденном движении принимает вид:

вом), определить характерные размеры модели, сохраняя во всех случаях равенство критериев гидродинамического подобия — критериев Рейнольдса.

Рис. 5 Изменение отношений критериев Рейнольдса Re/Re) ^с=0) (/) и Прандтля Рг/Рг(Ас=0) (2)

потока. Скорость на экономайзерном участке составляет только v = 0,3^-0,4 м/сек. Соответственно этому действительные локальные значение критериев Рейнольдса и Нуссельта,

Полученные на испарительной установке ОВИМУ численные значения az = f (а, Я, рв) (рис. 58) и Nu = / (о,Н,рв) резко отличаются от расчетных Nup и сс2Р, полученных по уравнениям вида Nup = f (Re, Pr) при подстановке в них значений критериев Рейнольдса Re = f(a, Я, ръ), определяемых по экспериментально установленным величинам скоростей v = f(a, H, рв) на эконо-майзерном участке трубок греющей батареи.

Критерий Био является функцией критериев Рейнольдса Re и

Для подобия потоков необходимо равенство критериев Рейнольдса для модели и натуры:

1. Установление механических критериев усталостного разрушения, в связи с чем в процессе испытаний определяют силовые, деформационные и энергетические характеристики.

Использование при установлении критериев усталостного разрушения осредненных значений деформаций и энергий, когда, например, определяется суммарная рассеянная энергия в неоднородно напряженном образце и делится на общий объем исследуемого образца, как это делается в некоторых работах, нельзя считать обоснованным.

КРИТЕРИЕВ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

Цель исследования деформационных и энергетических критериев, как и любых других критериев усталостного разрушения,— разработка методов оценки усталостного повреждения металлов с учетом напряжений, числа циклов нагружения, вида напряженного состояния, конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов и на их основе разработка расчетных и ускоренных методов определения характеристик усталости металлов.

Исследование циклических деформаций для установления деформационных критериев усталостного разрушения металлов особенно эффективно в области малоцикловой усталости, когда в материале наблюдаются большие циклические пластические деформации.

Результаты исследования деформационных и энергетических критериев усталостного разрушения металлов, рассматриваемые ниже, основываются на обобщении результатов исследования закономерностей усталостного разрушения и неупругого деформирования широкого круга металлов различных классов. Это углеродистые, легированные, аустенитные стали, сплавы на основе меди, алюминия, никеля и чугуна — всего около 60 материалов отечественного и зарубежного производства.

Отметим, что критерием соответствия экспериментальных данных зависимостям (11), (13), (14) при подобном подходе к анализу энергетических критериев усталостного разрушения материалов является выделение энергии, не зависящей от долговечности во всем исследованном диапазоне чисел циклов до разрушения.

Таким образом, из всех рассмотренных энергетических критериев усталостного разрушения металлов в наилучшем соответствии с экспериментальными данными находится критерий (14), предполагающий, что «неопасная» часть рассеянной энергии не является постоянной величиной, а увеличивается с увеличением напряжений.

Хамааа Л. А., Коваль Ю. И., Цыбанев Г. В. Исследование деформационных и энергетических критериев усталостного разрушения металлов при многоцикловом нагружении ................ 47

Исследование деформационных и энергетических критериев усталостного разрушения металлов при многоцикловом нагружении / Хамаза Л. А., Коваль Ю. И., Цыбанев Г. В.— В кн.: Механическая усталость металлов : Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев : Наук, думка, 1983, с. 47—54.

Как известно, основной задачей при подобном подходе к анализу энергетических критериев усталостного разрушения материалов является выделение энергии, не зависящей от числа циклов до разрушения.