Конструкций исследования

В настоящее время для обнаружения и идентификации дефектов используется широкий спектр методов неразрушающего контроля (НК). Современная классификация методов НК включает девять видов контроля: электрический, магнитный, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, визуально-измерительный, радиационный, акустический и проникающими веществами [59]. По причинам конструктивного и эксплуатационного характера при диагностировании крупногабаритных конструкций используются, в основном, следующие методы НК: магнитный контроль (ГОСТ

В общем случае при моделировании процесса роста усталостных трещин в элементах конструкций используются соотношения:

Порошковая металлургия позволяет полностью избавиться от литниковой системы, неизбежной при литье. Значительно упрощает или вовсе исключает последующую механическую обработку деталей. Вместе с тем порошковая металлургия позволяет получить изделия почти со 100% плотностью и высокой однородностью структуры. В порошковой металлургии для получения элементов конструкций используются разнообразные технологические процессы: прессование в пресс-формах с последующим спеканием; равномерное приложение давления

Стальные канаты при выполнении такелажных работ, связанных с монтажом различного технологического оборудования и конструкций, используются для оснастки полиспастов, изготовления стропов, а также в качестве оттяжек, расчалок и тяг.

Основные достоинства конструкций из алюминиевых сплавов: малая плотность, высокая удельная прочность, высокая коррозионная стойкость. Это обусловливает их повсеместное распространение. Для сварных конструкций используются деформируемые алюминиевые сплавы. Они при нагреве и деформации не склонны к растрескиванию.

— 45°. В большинстве конструкций используются слоистые ко позиты с ориентацией слоев во всех четырех направления Это позволяет минимизировать напряжения в матрице и соз,я вать наиболее благоприятные условия поведения композита.

При этом для анализа прочности конструкций используются частные характеристики процессов: эффективные частоты по нулям и экстремумам, распределения амплитуд, соответствующие различным методам схематизации, и т. п. Рассмотрим некоторые типичные задачи по описанию и анализу случайных процессов.

Рассмотренные модели конструкционных материалов в сочетании с современными методами определения температурного и напряженно-деформированного состояний и оценки работоспособности и долговечности конструкций используются в книге при изложении способов решения прикладных задач термопрочности для характерных конструктивных элементов, подверженных переменным во времени тепловым и механическим воздействиям. Кратко охарактеризованные подходы к оптимизации теплонапряженных конструкций могут быть использованы при оптимальном проектировании таких конструкций и создании систем автоматизированного проектирования. Описанные в приложении алгоритм и ФОРТРАН-программа обеспечивают численную реализацию одной из наиболее полных моделей неупругого поведения конструкционного материала в неизотермических условиях, которая позволяет провести анализ кинетики напряженно-деформированного состояния и оценить работоспособность и долговечность теплонапряженных элементов конструкций при различных режимах тепловых и механических воздействий.

Сплав АД35 применяется для деталей средней прочности (<тв > 300 МПа) в закаленном и искусственно состаренном состояниях или при ств > 200 МПа в закаленном и естественно состаренном состояниях, от которых требуется высокая коррозионная стойкость и равномерная структура, практически без крупнокристаллического ободка (см. гл. 3). В судостроении для различных деталей и конструкций используются профили из этого сплава в закаленном и естественно состаренном состояниях.

При проектировании тонкостенных конструкций используются результаты теоретических исследований строительной механики и теории упругости. Однако разобщенность методических сведений затрудняет их практическое использование непосредственно конструктором. Кроме того, большинство имеющихся зависимостей позволяет определить лишь несущую способность конструкции, что не в полной мере удовлетворяет инженера-проектировщика, основная задача которого состоит в определении параметров оптимальной конструкции при заданной нагрузке.

В PC осесимметричных оболочечных конструкций используются базовые элементы двух типов — узловые и оболочечные. Геометрическая модель PC включает описание этих элементов и их связей, т. е. данные по топологии конструкции. Узловые элементы характеризуются своими координатами, оболочечные задаются ориентированными прямолинейными (отрезками прямой) или криволинейными (дугами окружности и эллипса) образующими, соответствующими продольным сечениям выбранных координатных поверхностей оболочек. Топология конструкции характеризуется способом соединения узловых элементов.

Часто создание новых конструкций сталкивается с отсутствием достаточных знаний об их поведении под действием нагрузки, об эффективности принятых конструкционных решений, о поведении сооружения в определенных условиях и т. д. В этих случаях возникает необходимость экспериментального и теоретического изучения поведения новой конструкции при различных воздействиях. Экспериментальные исследования являются трудоемким, сложным, дорогостоящим, но в ряде случаев необходимым этапом создания новых конструкций. Исследования могут преследовать различную цель — проверку надежности конструкций, получение подробных сведений о ее работе; углубленное изучение отдельных вопросов работы сооружений и т. д. Логически обоснованной можно считать следующую схему последовательности работ по созданию новых конструкций:

Отсутствие аналитических решений для нелинейных задач статики и динамики конструкций АЭУ, описываемых уравнениями (3.40)-(3.50), обусловили широкое использование численных методов, ориентированных на применение современных ЭВМ, и главным образом метода конечных элементов (МКЭ). Многочисленные задачи, возникающие в процессе проектирования АЭС, начиная от физики реакторов, гидродинамики и теплообмена и до разнообразных задач динамики конструкций, исследования их прочности и разрушения с учетом взаимодействия с физическими полями различной природы, решаются в настоящее время этим методом [45]. Однако наибольшее применение МКЭ получил в уточненных расчетах напряженных состояний, возникающих в элементах конструкции АЭУ при эксплуатационных, аварийных и сейсмических воздействиях.

Одним из важнейших направлений повышения эксплуатационной надежности автоматических линий является унификация и стандартизация деталей, механизмов и узлов, отработка типовых конструкций. Исследования показали, что унифицированные конструкции благодаря конструктивной отработанности, устойчивой технологии выпуска и т. д. обладают не только преимуществами невысокой стоимости и малых сроков поставки, но и значительно более высоким уровнем надежности в работе.

Важное место в них занимают работы по определению прочности и работоспособности многослойных сосудов в том числе исследованию конструктивно-технологических особенностей многослойных стенок и их способности сопротивляться хрупким и вязким разрушениям. Важными также являются разработки методик расчета конструкций с учетом взаимодействия слоев, наличия сварных швов, механических и термических нагрузок. К перечисленным следует добавить работы по изучению малоцикловой усталости многослойных конструкций, исследования сопротивлений многослойных элементов их действиям импульсных нагрузок, а также работы по конструктивной прочности.

Важную роль для обеспечения высокого качества многослойных конструкций играют также технологические исследования, включающие отработку технологических приемов, определение технических условий изготовления работоспособных конструкций и выработку требований для создания производственного оборудования, Проведены исследования по изысканию соответ-

37. Пер ал ьш теин Н. Л., Радин А. Н., Применение тен-зодагчиков для исследований железобетонных конструкций, Исследования железобетонных 'Конструкций, Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952.

214. Николаев Г.А. Последние достижения в области сварных металлических конструкций // Исследования сварных конструкций ЦНИИ Транспортного строительства. М.: ОГИЗ Гострансиздат. 1932. С. 5-36.

Решение задачи о собственных колебаниях является важным этапом исследований динамики конструкций. Исследования их позволяют определить резонансные частоты, а знание собственных частот и форм колебаний дает возможность определить реакцию оболочки на внешние нагрузки.

Для исследования напряжений и перемещений при известной силовой нагрузке в сложных конструкциях, работающих при упругих деформациях, весьма эффективным оказывается применение тензометрических моделей из полимерных материалов. Исследования на этих моделях проводятся, если уточненный расчет с использованием ЭЦВМ оказывается недостаточным. При решении задач для сложных конструкций исследования на тензометрических моделях из материала с низким модулем продольной упругости могут вестись в сочетании с поляризационно-оптиче-ским методом. . ' -

3. Макаров Н. А., Шарипов Р. Ш., С а м м а л О. Ю. Исследование зоны передачи предиапряжеиия способом прямого измерения напряжений в бетоне конструкций//Исследования по строительству: Напряжения в бетоне. Испытания конструкций. Таллинн: Валгус, 1985. С. 84— 89.

5. К о т о в А. А. К вопросу об исходном НДС преднапряженного железобетонного элементах/Исследования по механике строительных конструкций и материалов; Межвуз. темат. сб. тр./ЛИСИ. Л., 1988. С. 51— 55.