Локальные деформации

Локальный коэффициент теплоотдачи от трубы к текущей в ней жидкости изменяется лишь на начальном участке (рис. 9.4,6), а на участке стабилизированного течения a,-T = eonst, поскольку толщина пограничного слоя (6т=г) постоянна. С увеличением скорости течения теплоносителя в трубе аст возрастает из-за уменьшения толщины ламинарного подслоя, а с увеличением диаметра тру-

Продольное обтекание пластины. Локальный коэффициент теплоотдачи (на расстоянии Х=х/1 от начала пластины) при ламинарном течении теплоносителя (ЖИДКОСТИ) В ПОГраНЙЧНОМ СЛОе можно

4.3. ЛОКАЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ НА ПОВЕРХНОСТИ ШАРОВЫХ ТВЭЛОВ

Локальный коэффициент теплоотдачи в случае касания шаров друг с другом исследовался М. Э. Аэровым [41] на основе приближенного подобия процессов тепло- и массообмена методом испарения нафталина с поверхности шаровых элементов, упорядоченно расположенных в шестигранном канале. Каждый

Исследования локального коэффициента теплоотдача прово- . дились в трех плоскостях: в горизонтальной — пр» налитой шести точек контакта с шарами-имитаторами; в вертикальной — при наличии четырех точек касания (две в нижней части* и- две-в горизонтальной плоскости) и во второй вертикальной? плоскости, расположенной под углом 90° к первой, где имелись только две точки касания, расположенные в лобовой части электрокалориметра. Специальным фиксатором шар поворачивался в горизонтальной либо вертикальной плоскостях с интервалом через 7°30' по центральному углу. Тепловой поток в столбике подсчитывался по измеренным термопарами температурам в двух сечениях по высоте столбика, а локальный коэффициент — по тепловому потоку и температурному напору между поверхностью и газом на расстоянии 10 мм от поверхности.

Исследование локальных коэффициентов теплоотдачи в каналах с шаровыми твэлами при N от 1,16 до 2,0 было проведено в МВТУ им. Н. Э. Баумана в 1975—1976 гг. Минимальный локальный коэффициент теплоотдачи получается в зонах точек контакта шаров с соседними и со стенками канала, а также в зонах отрыва пограничного слоя в кормовой области. Максимальные коэффициенты наблюдаются в зонах максимальных скоростей при наличии пограничного слоя [40].

4.3. Локальный коэффициент теплоотдачи на поверхности шаровых твэлов................80

Локальный коэффициент теплоотдачи а от стенки канала к потоку внутри пористого материала отнесен к разности температуры стенки и средней температуры охладителя. В этом случае он определяется из выражения ж

где а — локальный коэффициент теплоотдачи. Исключая из них величину t", получаем

^ч" = ^\i" (7V), а локальный коэффициент теплоотдачи — от координаты, расхода G, температур стенки 7V и жидкости Tf.

Местный (локальный) коэффициент теплоотдачи в круглой трубе может быть определен по полуэмпирической формуле

В литературе нет сколько-нибудь существенных данных о влиянии условий монтажа крупногабаритных конструкций на ее надежность. Вероятно, считается, что роль этого этапа в накоплении повреждений относительно невелика по сравнению со стадией изготовления. Тем не менее, недостаточная техническая культура выполнения монтажных работ может привести к появлению дефектов в виде вмятин. Соответствующими нормативными документами допускаются определенные локальные деформации элементов конструкций. При силовом и термическом нагружении в результате релаксационных процессов размеры дефекта могут изменяться вплоть до его полного исчезновения. Однако возможен и противоположный исход, когда местные пластические деформации могут послужить причиной дальнейшего перенапряжения конструкции и ее разрушения. Поэтому в конкретных случаях необходимо учитывать поврежденность, полученную на стадии монтажа.

В литературе нет сколько-нибудь существенных данных о влиянии условий монтажа колонны на ее надежность. Вероятно, роль этого этапа в накоплении повреждений относительно невелика по сравнению со стадией изготовления. Тем не менее, недостаточная техническая культура выполнения монтажных работ может привести к появлению дефектов в виде вмятин. Соответствующими нормативными документами допускаются определенные локальные деформации элементов аппаратов. При силовом и термическом на-гружении в результате релаксационных процессов размеры дефекта могут изменяться вплоть до его полного исчезновения. Однако возможен и противоположный исход, когда местные пластические деформации могут послужить причиной дальнейшего перенапряжения конструкции и ее разрушения. Поэтому в конфетных случаях необходимо учитывать поврежденность, полученную на стадии монтажа.

Если в первом случае относительная неоднородность деформации изменялась в пределах т?= (—1) -=-(+2,5), то во втором случае (мелкозернистая структура) ч= (—1) -i-(+1). Таким образом, в крупнозернистом состоянии отдельные локальные деформации превышали среднюю в 4,5 раза, а в мелкозернистом—не более чем в 2 раза. Следует отметить, что даже при сравнительно больших средних деформациях (~10 %) всегда присутствуют участки, в которых деформация не проходила.

ходит скачкообразное смещение потенциала в область отрицательных значений. При этом у вершины надреза, где прошли пластические деформации, компромиссный потенциал может достигать величины, достаточной для активного растворения анодных участков. Изложенные теоретические представления и экспериментальные данные подтверждают существование и при малоцикловом нагружении коррозионных пар Эванса. На рис. 72 показано влияние коррозионной среды на малоцикловую усталость стали и титановых сплавов. Если степень этого влияния на циклическую долговечность стали и ряда других конструкционных материалов увеличивается со снижением уровня амплитуды напряжений (с возрастанием длительности пребывания в среде), то для титановых сплавов наблюдается обратная картина: чем ниже амплитуда напряжений, тем меньше влияет среда. При снижении амплитуды напряжений до уровня, при котором в вершине надреза локальные деформации не превышают 2ет (ет — суммарная деформация, возникающая при напряжении, равном пределу текучести), нарушений защитной оксидной пленки не наблюдается, и долговечность в коррозионной среде приближается к долговечности на воздухе независимо от длительности пребывания сплавов в агрессивных растворах. Таким образом, процесс коррозионных разрушений титановых сплавов при малоцикловом нагружении, как и при статическом нагружении, определяется конкуренцией реакции анодного растворения с процессами репассивации. Если репассивация опережает процесс анодного растворения, возрастание длительности пребывания при максимальной нагрузке в ходе циклического нагруже-ния не приводит к изменению чувствительности к агрессивной среде. Последнее установлено А. В. Гурьевым и В. И. Водопьяновым совместно с .авторами. Были проведены исследования надрезанных образцов сплава ВТ5-1 в 3 %-ном растворе NaCI (R = 0) с изменением выдержки при максимальной нагрузке от 0,05 до 1800 с. Результаты испытаний показали, что при амплитуде напряжений до 0,4стт влияние коррозионной среды вообще отсутствовало. Возрастание амплитуды напряжений при

ней пластической деформации поверхность образцов с реперными точками фотографировали и определяли локальные деформации на каждом фиксированном микроучастке, а также подсчитывали среднеквадратичное отклонение аск и коэффициент вариации К=
Эти соотношения записываются для соседних элементов и приравниваются их перемещения на поверхностях контакта. В модели By [197] в результате получаются следующие соотношения, связывающие локальные деформации элементов:

Для того чтобы большие локальные деформации не вызвали .локальных разрывов, обычно выбирается связующее с большими деформациями разрыва (как показано на рис. 1). Локальное пластическое течение в областях высоких концентраций напряжений позволяет перераспределить напряжения (сгладить эпюры). Эта «выравнивающая» способность больших локальных .деформаций играет важную роль также в окрестности разрыва .линии действия нагрузки, например вблизи углов дискретных армирующих элементов: срезанных волокон, усов (нитевидных кристаллов) и макрочастиц.

Физическая интерпретация такого представления перемещений ясна и состоит в том, чтом(.^г) являются «глобальными» полями перемещений, в то время как функции ф^**') и т. п. описывают «локальные деформации» (возмущения глобальных полей). В реальном композите глобальные перемещения и локальные деформации определяются при дискретных значениях х% и х$, но

В образце с отверстием диаметром 9,6 мм, нагруженном по программе Т/Н с РППХ = 15,57 кН, измерены локальные деформации с помощью тензодатчиков, прикрепленных к внутренней поверхности отверстия. Экспериментальные и расчетные значения деформаций & приведены на рис. 4. Деформации, полученные по методу Нейбера, выше, чем экспериментальные. В случае использования энергетического метода [10] получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных деформаций.

кие, сложные расчеты, при которых определяют поля температур, а также номинальные и локальные деформации. Задача должна быть решена так, чтобы при изменении параметра (сг0>2/ав), характеризующего поведение материала (упрочнение или разупрочнение) при циклическом деформировании, основные характеристики эквивалентного цикла мало изменялись в обычном диапазоне изменения свойств материала.

SK —» 1 и ак —» ек; в этом случае основное значение имеет деформационный критерий FK. Для реальных конструкционных материалов (0<т<1) силовой и энергетический критерии пересчитывают в деформационный и современные расчеты прочности можно выполнять на основе деформационного критерия. Преимущества применения деформационного критерия связаны (см. гл.3.1) также с тем, что при возникновении упругопластических деформаций в деталях машин и элементах конструкций экспериментально определяют, как правило, локальные деформации, а локальные напряжения и энергии получают расчетом через измеренные деформации.

Оббивка молотками заключается в остукивании детали с помощью ручного или пневматического молотка. Разновидность этого процесса — скалывание при помощи вращающихся устройств, на которых закреплены качающиеся молоточки, кулачки, свободно надетые кольца или шестеренки. Такие устройства обычно приводятся в действие с помощью гибких шлангов. Они применяются чаще всего для очистки внутренних поверхностей труб. При ударах молотка возникают локальные деформации, приводящие к скалыванию продуктов коррозии и их удалению с поверхности. Эта операция используется, главным образом, для грубой очистки стальных конструкций и чугунных отливок перед последующими более тонкими операциями. На очищенных с помощью пневматических молотков стальных деталях в зависимости