Максимальных касательных

— Jm3n(t^ — 0). В табл. 5 указаны также и величины максимальных динамических ошибок по первой форме колебаний, достигаемые в течение переходного процесса lit>Jmax. Обычно максимальному значению ошибки соответствует первый (по времени) максимум или минимум функции tyn(t).

Описанная кинематическая схема положена в основу ряда возбудителей, отличающихся друг от друга размерами и величиной развиваемых динамических перемещений и усилий. На рис. 67 показан продольный разрез малогабаритного возбудителя, у которого эксцентриситет расточки главного вала RI и радиус кривошипа /?2 равны 8 мм, поэтому амплитуда максимальных динамических перемещений составляет 16 мм. Неравномерная скорость v изменения амплитуды перемещений в кривошипном механизме затрудняет программирование режима испытаний, так как продолжительность действия переходных режимов при изменении напряжений программы зависит от уровня этих напряжений. Для устранения этого недостатка жесткость нагружаемо^ системы выбирается такой, чтобы угол а поворота кривошипа относительно главного вала, соответствующий максимальному напряжению программы, составлял не более 50— 60° [3]. В этом случае при программировании будет использоваться практически линейный участок кривой v = f(a).

В приведенной выше методике построения эквивалентной расчетной схемы не были учтены потери, имеющие место в любой реальной машине и оказывающие существенное влияние на величину динамических усилий. Проведем теперь учет потерь в трансмиссии в период запуска при условии ф!>ф„. Как будет показано ниже, это неравенство справедливо вплоть до момента, соответствующего действию максимальных динамических усилий.

О 0,02 0,ОЦ 0,06 0,08 ЭркГмсек2 Рис. 2. 5. Влияние динамических характеристик трансмиссии на величину максимальных динамических усилий при запуске (w\ ~ 150 рад/сек; ДМ =100 кГм)

Рис. 2. 6. Влияние скорости предварительного разгона ротора на величину максимальных динамических усилий при запуске (Jl = = 0,01 — сплошные линии; Jl = = 0,05 — штриховые линии)

д) определение максимальных динамических нагрузок целесообразно производить по формуле (17), не учитывающей гибкой подвески стрелы.

ственно влияет на величину максимальных динамических нагрузок, возникающих в этом случае в подъемном канате.

Вследствие пренебрежения собственной массой системы величины максимальных динамических перемещений системы получаются завышенными-Ошибка в величине динамических напряжений может быть как в сторону us завышения, так и в сторону их занижения.

При использовании метода приведения массы закон движения системы задается на основе тех или иных соображений и вычисляется лишь величина максимальных динамических перемещений и напряжений. При этом приближенный расчет дает лишь ориентировочные значения динамических напряжений и усилий и относительно точные значения динамических перемещений.

Но при обдувке и очистке может происходить удаление защитных окисных пленок вместе с отложениями и обнажение незащищенной поверхности металла. В этом случае коррозионное разрушение труб резко ускоряется. При очень частых и интенсивных обдувках, которые имеют место, например, на парогенераторе ТП-67 при сжигании эстонских сланцев (до 4—5 раз в смену), в местах максимальных динамических напоров струй происходит коррозионно-эрозионный износ.

Вследствие пренебрежения собственной массой системы величины максимальных динамических перемещений системы получаются завышенными. Ошибка в величине динамических напряжений может быть как в сторону их завышения, так и в сторону их занижения.

трещины; 3) механический долом. Межкристаллитный механизм зарождения трещин связан с выявленной значительной повреждаемостью границ зерен карбонат-бикарбонатной средой, образующейся в приэлектродном слое катодно-поляризуемой поверхности трубы. Как это было показано в результате проведенных исследований [1, 214], прямое воздействие солей угольной кислоты на сталь при наличии поляризации вызывало селективное травление границ зерен. На сталях группы прочности Х70 чаще наблюдается транскристаллитный механизм образования трещин на' первом этапе развития, вероятно, вследствие, более интенсивного влияния механического фактора на процесс разрушения стали. На втором этапе, при растворении металла, трещина развивается в основном перпендикулярно поверхности трубы. Причем следует отметить, что первый и второй этапы обычно обратимо чередуются. На третьем этапе разрушение происходит по вязкому механизму под углом примерно 45" к поверхности трубы (плоскость действия максимальных касательных напряжений). Причем на магистральных газопроводах, подвергнутых переиспытанию избыточным давлением, разрушение может происходить по схеме: 1 -2-3-2-3 [4].

Вязкое разрушение, как правило, реализуется при напряжениях, больших предела текучести (ат) в результате развития деформаций сдвига, сопровождаемых значительным (более 15%) утончением кромок разрыва. Плоскость вязкого разрушения обычно совпадает с плоскостью действия максимальных касательных напряжений, которые направлены под углом, близким к 45° относительно направления действия максимальных главных напряжений. Эти плоскости могут равновероятно образовываться в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис.2.1,а).

Поскольку можно свести в единую картину различные наблюдения, процесс.возникновения усталостной трешины состоит из нескольких стадий (рис. 168). Трещины зарождаются на первых этапах нагружения в границах кристаллических объемов как результат пластических сдвигов пачек кристаллических плоскостей, параллельных действию максимальных касательных напряжений, т. е. направленных под углом примерно. 45° к растягивающим напряжениям (октаэдрические напряжения). В зависимости от ориентации кристаллитов сдвиги могут происходить в одной плоскости, одновременно по двум (рис. 168, III, а, 6) или трем (рис. 168, III, в) плоскостям.

нагружен™ протекает по-особому. Первичные трещины зарождаются в зоне действия максимальных касательных напряжений на глубине, равной 0,3—0,4 размера площадки контакта. Постепенно развиваясь, они выходят на поверхность, образуя характерную точечную сыпь. На дальнейшем этапе точечные дефекты разрастаются и сливаются в цепочки; на участках между цепочками отслаиваются и выкрашиваются крупные частицы металла. Это явление называется питтингом. В результате питтлнга сочленение, как правило, выходит из строя.

Рис. 7 иллюстрирует важное геометрическое свойство ортогональных кривых главных деформаций в поле с постоянными главными деформациями одинаковой величины и противоположных знаков. Пусть ABC и DEF — две фиксированные кривые одного семейства. Угол а, образованный касательными к этим кривым в точках их пересечения с кривыми другого семейства, не должен зависеть от выбора последней кривой. В теории плоского пластического течения ортогональные семейства кривых, обладающих этим свойством, определяют направления максимальных касательных напряжений (линий скольжения). В этом контексте их обычно связывают с именами Генки [9] и Прандтля [10]; свойства их подробно изучены (см., например, [11 — 13]).

• Различают пластичное (вязкое) и хрупкое разрушение металлов. Характерная особенность пластичного разрушения — большая предшествующая пластическая деформация, составляющая десятки и даже сотни процентов относительно поперечного сужения или удлинения. Высокопластичные материалы разрушаются путем среза (соскальзывания) под действием максимальных касательных напряжений (рис. 13.38, а), менее пластичные получают разрушение типа «конус-чашечка» (рис. 13.38, б). Излом имеет матовый оттенок и волокнистый характер. Пластичное разрушение требует затрат большого количества энергии, поэтому при эксплуатации конструкций случается сравнительно редко.

2 Критерий максимальных касательных напряжений или полуразности главных напряжений (критерий Геста и Треску) - предполагает, что конструкция выходит из строя, если максимальное касательное напряжение при сложном напряженном состоянии достигло предела текучести материала при простом растяжении после предела пропорциональности.

Для построения эпюры максимальных касательных напряжений и углов поворота отметим пять характерных участков. Границами участков являются сечения, в которых приложены скручивающие моменты или же изменяется диаметр бруса.

Для вычисления максимальных касательных напряжений воспользуемся формулой

максимальных касательных

Задача 2.15. Для бруса, изображенного на рис. 2.86, построить эпюры крутящих моментов и максимальных касательных напряжений.