Конструкционных элементах

По химическому составу различают стали углеродистые и легированные. Содержание углерода в конструкционных углеродистых сталях составляет 0,06—0,9%. Углерод является основным легирующим элементом сталей этой группы и определяет механические свойства и свариваемость их. В зависимости от содержания углерода конструкционные углеродистые стали могут быть низкоуглеродистые (С^0,25%), среднеуглеродистые (С= =0,26-т-0,45%), высокоуглеродистые (С=0,46-т-0,76%). По качественному признаку различают углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380—71) и качественные (ГОСТ 1050—74). Качественные стали имеют пониженное содержание вредных примесей (серы); Примером низкоуглеродистой стали обыкновенного качества, широко используемой в сварных конструкциях, является сталь БСтЗ, содержащая 0,14—0,22% С, 0,40—0,65% Мп, 0,12—0,30% Si, с пределом прочности ств=380ч-490. МПа и относительным удлинением б=23-7-26%. В качестве примера углеродистой качественной стали можно назвать сталь 20, содержащую 0,17—0,24% С, 0,35— 0,65% Мп, 0,17—0,37% Si, с пределом прочности ав=420 МПа и относительным удлинением 6=26%.

Конструкционные углеродистые стали делятся на углеродистую сталь обыкновенного качества и сталь качественную.

По назначению стали делят на конструкционные (углеродистые и низколегированные), инструментальные и высоколегированные. Из конструкционных сталей изготовляют металлоконструкции котлов. Высоколегированные стали используют для получения

По назначению стали делят на конструкционные (углеродистые и низколегированные), инструментальные и высоколегированные. Из конструкционных сталей изготовляют металлоконструкции котлов. Высоколегированные стали используют для получения 220

Конструкционные, углеродистые и низколегированные стали 1) 10— 15-процентный раствор едкого натра Электрохимическая, 25 °С, выдержка 15 — 25 мин, DK = 1,5 -ь 2,5 А/дма

Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества применяют для конструкций, работающих при относительно невысоких напряжениях. Кипящие стали (Ст. Зкп) более склонны к старению и хладноломкости, они хуже свариваются, чем спокойные. Сталь Ст. Зкп исследовалась в трех состояниях (см. табл. 27), что позволило проследить влияние микроструктуры на ее свойства. В состоянии поставки и нормализации сталь Ст. Зкп имеет феррито-перлитную структуру. Из-за малой устойчивости аустенита в данной стали трудно получить мартенситную структуру. В результате са-

В машиностроении используются в основном конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества и качественные углеродистые стали, содержащие до 1 % марганца.

Конструкции, имеющие плавные переходы плоскостей, легче сохранять в чистоте, в острых переходах всегда скапливается пыль, они труднодоступны для защиты от коррозии с помощью гальванической обработки или окраски. В целях экономии материалов необходимо применять кинематические цепи с минимальным количеством деталей и уменьшать габаритные размеры корпусных деталей, применять детали с нормально необходимым запасом прочности и жесткости, заменять в отдельных случаях монолитные конструкции сборными, использовать более легкие материалы — полимеры и древопластики вместо черных и в особенности цветных металлов, заменять конструкционные углеродистые стали малолегированными и малолегированные стали высоколегированными и специальными в деталях, работающих с большими нагрузками, и в трущихся парах; широко применять сварные и штампо-сварные детали и сборочные единицы вместо литых и кованых, широко внедрять в производство экономичные профили проката.

Червяки — конструкционные углеродистые или легированные стали. Червячные колеса — бронзы марок Бр.01-10-1, Бр.ОНФ, Бр.АЖ9-4; серые чугуны марок от СЧ 15-32 до СЧ 21-40

Серый чугун марки СЧ 15-32, конструкционные углеродистые или легированные стали

Стали конструкционные углеродистые и низколегированные ............ 10 20 30 40 50 60 70 Р Р Р 11 21 31 Р 51 61 71 Р Р Р 12 22 32 42 52 62 72 Р Р Р 13 23 33 43 53 63 73 Р Р Р 14 24 34 Р 54 64 74 Р Р Р 15 25 35 45 55 65 75 Р Р Р 16 26 Р Р 56 66 Р Р Р Р 17 27 Р Р Р Р Р Р Р Р 18 Р Р 48 Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р

При строительстве новых судов особое внимание уделяется обеспечению их мореходности и приспособленности к плаванию в любых климатических условиях. Все большее распространение находят в судостроении новые конструкционные и отделочные материалы. Все шире при постройке судовых корпусов применяются марки стали повышенной прочности. Сварные составные шпангоуты, бимсы, стрингеры и другие детали корпусного набора заменяются аналогичными деталями из специального профильного проката, что значительно ускоряет строительные работы. В конструкционных элементах корпусов используются легкие сплавы. Для снижения шума, возникающего при работе машин и вентиляционных систем, применяются звукоизоляционные материалы и специальные звукопоглощающие устройства. Для отделки жилых помещений вместо дерева применяются стойкие и малогорючие синтетические материалы; для теплоизоляции используются плиты и маты из нетеплопроводных материалов.

Конструкционный графит имеет ярко выраженную анизотропию свойств, которая характеризуется их различием в перпендикулярном и параллельном направлениях относительно оси формования изделий. Особенно необходим учет анизотропии свойств графита при его использовании в конструкционных элементах ядерных реакторов, в которых требуется обеспечить отвод тепла из графитовой кладки к теплоносителю и минимальное радиационное изменение размеров в этом направлении.

шей нагрузки пресса. Поэтому, при проведении испытаний, особенно в конструкционных элементах, работающих на продольный изгиб, ни в коем случае нельзя сферические опоры считать шарнирными. Шарнирность граничных условий при относительно небольших нагрузках обеспечивается двойными ножевыми опорами.

зависит от числа и характера реализующихся аварийных режимов. В момент подключения аварийной системы подачи питательной воды в ПГ необходимо учитывать допустимый перепад температуры между разогретым ПГ и подаваемой питательной водой. Как показывает опыт, подача холодной воды в ряде случаев является недопустимой. Температура охлаждающей воды должна выбираться с учетом термоциклических нагружений, накопления повреждений в конструкционных элементах на основе обоснованной в проекте модели эксплуатации.

Из последней формулы видно, что клин должен быть изготовлен из материала с низким модулем упругости, например из плексигласа, чтобы выполнять условие скл < ск. При использовании методов а) и б) возбуждаются также объемные волны, на которые расходуется основная доля излучаемой энергии; для метода в) амплитуда возбуждаемых релеевских волн в 10...30 раз больше амплитуды объемных. Основные применения релеевских волн в технике акустического контроля связаны с их особенностями. Их распространение в тонких поверхностных слоях (на частотах 1...10 МГц толщина этого слоя составляет 0,3...3 мм) позволяет исследовать и контролировать поверхностные слои материалов и покрытия, обнаруживать усталостные и корро зионные трещины в конструкционных элементах, контролировать качество их поверхности.

Термические напряжения имеют место также в незащемленных конструкционных элементах при наличии градиентов температуры, которые возникают при их быстром нагреве и охлаждении.

Электродинамические и электромагнитные возбудители колебаний. Наиболее эффективны для исследования сопротивления усталости конструкционных элементов электродинамические возбудители. Они отличаются, как правило, широкополостностью (5...5000 Гц), имеют большой диапазон усилий на подвижной платформе, просты в управлении. Что отличает, как правило, испытания конструкционных элементов от испытания образцов, так это определение напряжений в конструкционных элементах (в образце, зная его размеры и значение нагрузки, осевую или поперечные силы несложно определить). Для конструкционных элементов следует использовать тензометрию и метод хрупких покрытий для более обстоятельного изучения их напряженного состояния.

Практика эксплуатации различных конструкций и результаты экспериментальных исследований показали, что период стабильного развития усталостных трещин может составлять значительную долю развития трещин (больше 50 %) в конструкционных элементах.

Эта глава посвящена вычислительным методам, предназначенным для исследования трещинообразных дефектов (разрывов сплошности) с произвольной конфигурацией фронта, возникающих в трехмерных конструкционных элементах. В большинстве случаев в данной главе мы будем считать, что конструкцию можно рассматривать как трехмерное линейно-упругое однородное тело. Изучаются как внутренние, так и поверхностные дефекты. В инженерных конструкциях поверхностные дефекты наиболее часто встречаются в области больших градиентов напряжений. Вот некоторые примеры: поверхностные дефекты в пластине, подвергнутой воздействию растягивающих и изгибающих нагрузок, поверхностные дефекты в области крепежных отверстий, дефекты на внутренних или наружных поверхностях сосудов высокого давления, поверхностные дефекты в области соединения трубчатых насадков с сосудами высокого давления и т. п. Форма этих дефектов часто может быть аппроксимирована математическими средствами с помощью части эллипса или окружности. Однако математическая идеализация поверхностных дефектов с помощью половины или четверти эллипса может в иных случаях оказаться неработоспособной. Для обеспечения длительной и безопасной работы конструкции поверхностные дефекты произвольной формы должны рассчитываться с учетом эксплуатационных нагрузок.

Как видно из обзора литературы, приведенного в этой главе, большинство работ ограничено решением плоских (плосконапряженное состояние, плоские деформации) задач динамики развития трещины в упругих материалах. Можно считать, что численные методы, используемые для этих целей, прошли надежное тестирование как с точки зрения эффективности, так и точности. Предстоящая работа в области численных методов динамики разрушения должна быть направлена на (1) рассмотрение динамического развития трещин в конструкционных элементах, таких, как пластины и оболочки (например, трубопроводы), испытывающие изгиб, и т. д. и (2) рассмотрение влияния неупругого (чувствительная к скорости упругопластичность и т. д.) поведения материала на развитие трещины. Наиболее вероятно, что публикации, которые появятся в пределах следующего десятилетия, будут посвящены именно этим темам.

из задач, поставленных в этом томе, слоистые композиционные материалы рассматривают как материалы, упрочнен-ныедповторяющимися слоями упрочняющего компонента с высоким модулем упругости и прочностью, которые располагаются в более пластичной и хорошо обрабатываемой металлической матрице. Межпластинчатые расстояния имеют микроскопический размер, так что в конструкционных элементах материал может рассматриваться как анизотропный и гомогенный в соответствующем масштабе. Эти композиции относятся к конструкционным материалам, и поэтому не включают многие типы плакированных материалов, в которых слой может рассматриваться как конструкционный элемент с защитным от окружающей среды покрытием, являющимся вторым компонентом конструкционного материала. В качестве примера конструкционного^ слоистого* композиционного материала можно привести композицию карбид бора — титан, в которой упрочняющим повторяющимся компонентом служат пленки карбида бора толщиной 5 — 25 мкм, полученные методом химического осаждения из паров. Другим примером являются эвтектические композиционные материалы, такие, как Ni — Mo и А1 — Си, в которых две фазы кристаллизуются в виде чередующихся пластинок. Оба этих эвтектических композиционных материала состоят из пластичной металлической матрицы, упрочненной более прочной пластинчатой фазой с более высоким модулем упругости.

шей нагрузки пресса. Поэтому, при проведении испытаний, особенно в конструкционных элементах, работающих на продольный изгиб, ни в коем случае нельзя сферические опоры считать шарнирными. Шарнирность граничных условий при относительно небольших нагрузках обеспечивается двойными ножевыми опорами.