Максимальными напряжениями

моментом Мк, относительным углом закручивания ф0 и максимальными касательными напряжениями т,тах.

В дальнейшем нам понадобится зависимость между не равными нулю главными напряжениями в двух взаимно перпендикулярных площадках (случай плоского напряженного состояния) и максимальными касательными напряжениями в наклонной (по отношению к главным) площадке.

В зависимости от способа нагружения изменяется соотношение между максимальными касательными и растягивающими напряжениями аг = тшах/ошах, первые из которых способствуют развитию пластических, а вторые — хрупких явлений. С увеличением аг напряженное состояние характеризуется «мягкостью» нагружения, сопровождаемого глубокими пластическими деформациями. При уменьшении а,- увеличивается «жесткость» схем напряженного состояния. Так, некоторые литые алюминиевые сплавы и чугуны, весьма хрупкие при растяжении (а;- = 0,5), становятся достаточно пластичными при сжатии (а,- =2).

Рис. 5.20. Площадки с максимальными касательными напряжениями: а) две площадки, проходящие через первую главную ось; б) две площадки, проходящие через вторую глап-ную ось; в) две площадки, проходящие через третью главную ось; г) площадка внутри тела; и) два варианта отбрасывания части тела, расположенной по одну сторону от площадки. В приводимых ниже выражениях направляющие косинусы нормалей показаны в круглых скобках: [v, (/ = 0, т = /Г/2, « = /Г/2), v'L (l = 0, т =.— /1/2, п = — YY/2)',

и последующего извлечения корня квадратного. В табл. 5.1 приведены направляющие косинусы нормалей ко всем трем парам площадок, величины максимальных касательных напряжений и нормальных составляющих напряжений, действующих на этих площадках. Последние определяются по формуле (5.6). В этой же таблице показаны и площадки с минимальными — нулевыми касательными напряжениями, т. е. главные площадки. На рис. 5.20 изображены площадки с максимальными касательными напряжениями.

Круги, изображенные на рис. 5.26, позволяют получить величины максимальных касательных напряжений и нормальных напряжений, действующих на площадках с максимальными касательными напряжениями; эти величины, разумеется, совпадают с приведенными в табл. 5.1.

Направляющие косинусы нормалей к площадкам с максимальными касательными напряжениями в системе осей хуг можно найти по следующей формуле:

Здесь А —искомая матрица направляющих косинусов нормалей к площадкам с максимальными касательными напряжениями в системе осей хуг, Л — матрица направляющих косинусов нормалей к площадкам с максимальными касательными напряжениями в главных осях, Л —матрица направляющих косинусов главных осей (нормалей к главным площадкам) в системе осей хуг. Матрицы Л и Л имеют следующий вид:

стических деформациях напряжениями, максимальными касательными нап-

Рис. 12.30. К выводу формулы для касательного напряжения при поперечном изгибе тонкостенной балки открытого профиля: а) элемент балки; б) часть элемента балки и действующие на нее силы; в) к обоснованию выбора нормального сечения — отделение части элемента сечением с максимальными касательными напряжениями; г) направление полного касательного напряжения, определяемого формулой (12.48), и распределение

этого при монохроматическом свете на экране наблюдается ряд темных и светлых полос, которые являются геометрическим местом точек одинаковой разности хода, причем при переходе от темной полосы к светлой разность хода изменяется на К/2. Эти полосы соединяют точки с одинаковой оптической разностью хода лучей или, что то же самое, согласно основному закону фотоупругости (44), с одинаковой разностью главных нормальных напряжений, т. е. с одинаковыми максимальными касательными напряжениями, так как ттах = б1~б2 . Таким образом, полосы являются геометрическим местом точек с одинаковыми максимальными касательными напряжениями.

II. Д. Томашов трактует развитие трещины как непрерывный электрохимический процесс, сильно интенсифицированный наложенными напряжениями растяжения, т. е. рассматривает развитие трещины как работу коррозионной пары с малополяризуемыми электродами. Катодом такой пары (рис. 80) являются боковая поверхность развивающейся трещины и в начальный период — внешняя поверхность образца. Поляризуемость катода весьма незначительна, так как его площадь по сравнению с анодом очень велика, а в растворе имеется достаточно эффективный катодный деполяризатор (кислород, окислители и т. д.). Эффективным анодом работает только острая, развивающаяся часть трещины. Несмотря на очень малую величину площади анода в условиях непрерывно развивающейся трещины, он является почти неполяризуемым электродом. Это явление происходит вследствие постоянного раскрытия новых, наиболее активированных максимальными напряжениями и не защищенных окиснымп пленками слоев металла. В этих условиях эффективность работы коррозионных нар может почти неограниченно •повышаться. Подтверждением электрохимического механизма развития трещин является то, что как процесс коррозионного растрескивания, так и процесс коррозионной усталости могут быть в значительной степени заторможены катодной поляризацией металла, о чем будет сказано в дальнейшем.

В несимметричных профилях соотношение между максимальными напряжениями растяжения и сжатия определяется формой профиля и далеко не всегда является оптимальным.-------

Ступени с максимальными напряжениями, меньшими пределов выносливости Стд для соответствующих г (в данном случае ступень 4], в расчет не принимаем, так как они на общей долговечности не сказываются.

При нагрузке двухопорного вала поперечной изгибающей силой (рис. 415, а) тело равного сопротивления изгибу с одинаковыми максимальными напряжениями во всех сечениях имеет профиль кубической параболы (тонкая линия). Конструкция неравнопрочна: парабола равного сопротивления дважды (на коническом участке вала и у основания цилиндрического шипа) выходит за пределы контура детали. Эти участки ослаблены по сравнению с остальными участками детали.

В частности, кривые «напряжение-деформация» для нанострук-турного NisAl при скорости деформации 10~3c-1 и Т = 650°С, 725 °С имеют обширные участки деформационного упрочнения при обеих температурах с максимальными напряжениями течения, достигающими 0,9-1,5ГПа [351]. Полученные значения весьма высоки для интерметаллидов Ni3Al. Было также обнаружено необычное влияние термической обработки на поведение динного сплава при растяжении. Так, отжиг в течение 1мин при температуре

В коррозионном процессе участки с максимальными напряжениями будут работать активными анодами и могут быть центрами развития коррозионного растрескивания, или ножевой коррозии, а участки с минимумом напряжений будут работать катодами и защищаться вследствие растворения анодных участков. При этом 'следует ожидать концентрации коррозионного разрушения вблизи границы шва для малой погонной энергии. Напротив, в случае высокой погонной энергии сварки происходит сглаживание электрохимической гетерогенности, что приводит к увеличению инкубационного периода коррозионного растрескивания или ножевой коррозии.

В коррозионном процессе участки с максимальными напряжениями будут работать активными анодами и могут быть центрами развития коррозионного растрескивания, или ножевой коррозии, а участки с минимумом напряжений будут работать катодами и защищаться вследствие растворения анодных участков. При этом следует ожидать концентрации коррозионного разрушения вблизи границы шва для малой погонной энергии. Напротив, в случае

максимальными напряжениями и температурой: Ri = iiNR=l мин- 100= = 100 мин=1,67 ч.

При наличии концентрации напряжений усталостное разрушение определяется максимальными напряжениями, градиентом их распределения по сечению, а также структурной неоднородностью металла. Это вытекает из вероятностных представлений о возникновении усталостной трещины в зависимости от напрягаемых объемов, уровня напряженности и рассеяния свойств. С уменьшением вероятности разрушения, для различных значений которой строятся поверхности предельных напряжений, влияние абсолютных размеров и градиента ослабевает. Это влияние также ослабевает с увеличением структурной неоднородности металла, т. е. уменьшается чувствительность металла к концентрации напряжений.

Основной характеристикой мембранной зоны является кривая циклической ползучести, экспериментально или расчетно полученная для условий повторного нагружения с постоянными максимальными напряжениями. Как показывают результаты испытаний материала типа аустенитной коррозионно-стойкой стали (см. рис. 2.65, а), скорость ползучести в цикле можно считать (в первом приближении) практически постоянной в диапазонах 1 ... 200 и 201 ... 10000 циклов. При

Применение вместе с зелеными флюоресцентными лампами фильтра Wratten № 77 или № 77 А позволяет выделить полосу длин волн шириной около 600 А с пиком в окрестности 5480 А. Такой свет представляется не слишком близким к идеально монохроматическому. Однако около 80% всей энергии сосредоточено в полосе длин волн шириной всего 300 А, что позволяло получать картины полос для диска, сжатого сосредоточенными силами вдоль диаметра, на которых можно было сосчитать 32 интерференционные полосы. На картине, воспроизведенной на фиг. 2.14, можно сосчитать 26 полос для точки с максимальными напряжениями. Так как обычно нагрузку подбирают так, чтобы получить на картине 10—12 полос (за исключением мест приложения сосредоточенных нагрузок, где число полос будет больше), то рассмотренный источник света оказывается вполне пригодным для практических исследований.