Мембранное пространство

Принято считать, что в сварных соединениях оболочек вращения наиболее опасными с точки зрения надежности являются продольные швы. Данный вывод делается на основе безмоментной теории напряженного состояния оболочек, согласно которой уровень кольцевых напряжений в два раза выше уровня меридианальных напряжений. Однако данные таблицы 4.5 свидетельствуют о том, что величина мембранных напряжений не является определяющей причиной в возникновении и развитии трещиноподобных дефектов. Вероятно, существенная роль в этом принадлежит и другим факторам: величине остаточных сварочных напряжений; степени стесненности пластических деформаций; наличию застойных зон, приводящему к более интенсивному развитию коррозионных процессов; влияние технологической наследственности, обусловливающей более высокий уровень дефектности сварных швов, выполненных вручную.

Рис. 27. Линии уровня мембранных напряжений (ilx + tM)/2, образующихся в результате удара по пластине из эпоксидного углепластика с коэффициентом армирования 55% и углами армирования 0° (а) и ±45° (б): 1 — теоретический фронт волны; 2 — окружность, ограничивающая зону действия давления [116]

Напряжения с наибольшим уровнем лежат в области, ограниченной поверхностью волнового фронта. На рис. 27 показаны линии уровня средних мембранных напряжений (?n + t33)/2 для пластин из эпоксидного углепластика с углами армирования О и +45°.

материала, мы привели приближенную формулировку задачи, позволяющую изучить линейные градиенты макроскопических мембранных напряжений. Эта приближенная теория хорошо согласуется с частными точными решениями, полученными Халбер-том и Рыбицки [7]. Вследствие малой толщины слоев типичного композита предположение о линейности макроскопических мембранных напряжений (хотя бы внутри каждого слоя) дает на практике достаточно надежное приближение.

где 1 — направление волокна, a t — перпендикулярное ему направление (в плоскости слоя) . Слоистое тело испытывает постоянную одноосную деформацию еж, причем граничные поверхности z = ±2/г0 и у = +Ь свободны от напряжений. Задача решалась численно с помощью метода конечных разностей. Результаты, дающие распределение межслойных напряжений ОА (/*<), #) и мембранных напряжений aa(hQ,y), представлены на рис. 3. Существование пограничного слоя и согласованность результатов с изложенной теорией в областях, удаленных от свободных краев, совершенно очевидны.

примем по справочным данным. Диапазон температур испытаний выберем в соответствии с условиями эксплуатации: 500 ... 700 °С. В зоне перехода от тонкостенной оболочки к фланцевой части возникает концентрация напряжений; тонкостенная оболочка на расстоянии примерно 2 г от зоны концентрации находится в условиях однородного напряженного состояния (зона мембранных напряжений).

Нормальные напряжения в каком-либо сечении пластинки складываются из цепных или мембранных напряжений, равномерно распределенных по толщине пластинки (равных напряжениям в срединной поверхности), и напряжений изгиба.

Как упоминалось в § 1, применяемые в настоящее время в сепа-раторостроении нормативные методы расчета на прочность предусматривают оценку статической несущей способности их элементов на основе определения упругих напряжений при максимальных рабочих нагрузках и выполнение условий отсутствия деформаций, нарушающих нормальную работу сопрягаемых деталей. При этом запасы по пределу текучести, например, для аус-тенитной стали принимаются равными 2,0 и 1,5 соответственно для мембранных напряжений и напряжений в зонах концентрации

На рис. 7.11 приведено распределение интенсивностей деформаций е (отнесенных к деформации предела текучести ет) в зоне сопряжения патрубка с обечайкой при уровне номинальных кольцевых напряжений в оболочке стеи/сгт = 0,5 (кривая Т). При пульсирующей нагрузке с постоянным уровнем максимальных мембранных напряжений аеп/о~т = 0,5 полная стабилизация процесса деформирования наступала после 5 — 6 циклов (в исследуемой зоне устанавливались условия жесткого нагружения). Распределение в этой зоне стабилизировавшегося размаха интенсивности деформаций Ае показано кривой 2.

При использовании же численных методов, таких, как МКЭ, необходимо из полученного местного сгп распределения напряжений о"(Мкэ) выделить их мембранные ам и изгибные сти составляющие, как показано на рис. 12.1, б. Мембранные компоненты напряжений вычисляются в этом случае путем деления площади под кривой распределения напряжений на площадь поперечного сечения, изгибные — из равенства момента разности полных и мембранных напряжений моменту, соответствующему линейному распределению изгибных напряжений в соответствующем сечении. Далее вычисляются главные напряжения и амплитуды напряжений, которые затем используются для оценки прочности,, ресурса, накопленных в конструкции повреждений, являющихся основой для составления заключения о прочности рассматриваемой конструкции.

Вектор мембранных напряжений имеет вид

мембранное пространство клапана блокировки 7,регулирующего -поступление газа.

Надмембранное пространство автомата через штуцер 6 соединяется с продувочным газопроводом, чем обеспечивается свободное дыхание мембраны и отвод газа в атмосферу в случае его просачивания по штоку в над-мембранное пространство.

вручную путем подъема его клапана за ручку штока 5. При этом плунжерная муфта штока / отсоединяет под-мембранное пространство клапана от атмосферы, перекрывая собой отверстие 6, и через-отверстие в самой муфте импульсный воздух из воздухопровода вентилятора поступает под мембрану и удерживает ее шток и клапан в поднятом положении, при котором газ поступает к горелкам.

мембранное пространство Г камеры 2. Под действием давления на мембрану 5 клапан 3 регулятора в пространстве А поднимается на некоторую высоту и открывает отверстие для прохода газа в газопровод за регулятором.

Надмембранное пространство регулятора управления (рис. 20) через штуцер 6 с помощью трубки соединяется с газопроводом за регулятором давления.

Клапан-отсек а т ель 33 (см. рис. 48) состоит из двух камер, разделенных между собой мембраной. В центре мембраны укреплен шток с клапаном, имеющим мягкое уплотнение. Над-мембранное пространство клапана-отсекателя при нормальной работе горелок котла сообщено с атмосферой через клапан пневматического реле 28 (см. рис. 48) и продувочный газопровод.

При срабатывании какого либо прибора автоматики безопасности клапан пневматического реле разобщает надмембранное пространство клапана-отсекателя с атмосферой и сообщает его с

Газ по импульсной трубке поступит в газопровод к горелкам котла и под мембрану прибора контроля давления газа 23. Одновременно по импульсным трубкам газ поступит под мембрану пневмореле 28 и через переключатель пневматического реле 26—в над-мембранное пространство пневмореле 28. Так как давление газа в верхней и нижней камерах пневмореле будет при этом одинаковое и мембрана займет крайнее нижнее положение, то клапан-отсека-тель будет находиться в закрытом положении.

Прибор контроля циркуляции в качестве чувствительного элемента имеет мембрану, зажатую между корпусом и крышкой. Для предотвращения пропуска воды из корпуса установлена разделительная мембрана. Мембрана через регулировочные винты воздействует на коромысло. Импульс давления воды до насосов поступает в надмембрэнное пространство ПКЦ, а импульс давления после насосов — в под-мембранное пространство прибора.

При перегреве воды датчик изгибается и верхней стороной касается стержня клапана, сообщая через отверстие под-мембранное пространство ПКР с атмосферой.

В нерабочем положении клапан 10 электромагнита открыт. Пусковой клапан закрыт, так как газ не попадает в подмембранное пространство.