Материала начинается

- возможные внешние влияния на коррозионное поведение материала (механические нагрузки или напряжения, скорость движения среды, е»рация, примеси в агрессивной среде и т.п.);

- возможные внешние влияния на коррозионное поведение материала (механические йагрузкк, сксрсгть движения среды, аэрация, примеси Б агрес-

Вид полуфабриката Состояние материала Механические свойства Технические условия

Причина такого несоответствия заложена в использовании механических, а не физических характеристик поведения материала. Механические характеристики зависят от условий опыта, и поэтому для сравнимости получаемых оценок качества материала по механическим характеристикам всегда используются тестовые или стан-

дартные условия нагружения. Как правило, это условия, которые регламентированы государственными стандартами или методическими руководствами. Они позволяют получать сопоставимые механические характеристики материала в различных лабораториях. Однако реализация любых, измененных, условий эксплуатационного нагружения по отношению к регламентированным условиям стандартных испытаний влечет за собой изменение той или иной механической характеристики, определяемой в опыте. В некоторых случаях существуют передаточные или переходные функции, которые устанавливают закономерность изменения величины той или иной механической характеристики от изменения одного из регламентированных параметров тестовых условий опыта. Однако для изменения одновременно двух и более параметров, определяющих условия опыта по отношению к стандартным условиям, указанные поправочные функции отсутствуют. Поэтому на практике степень удаленности реализуемых механических характеристик от стандартных механических характеристик рассматривается путем введения коэффициентов запаса прочности. Их истинная величина неизвестна, однако существующий опыт показывает, что используемые величины указанных коэффициентов перекрывают имеющие место в эксплуатации вариации механических характеристик.

Сформулированные принципы неопределенности показывают, что момент разрушения элемента конструкции с трещиной характеризуется достижением в материале определенного уровня энергии, который остается неизменным при сохранении ведущего механизма раскрытия берегов трещины в момент ее страгивания. Однако при этом возникает такая же проблема с оценкой уровня этой энергии, как и при анализе процесса роста трещин. Величина предельного уровня может быть охарактеризована через механические характеристики, которые зависят от условий нагружения элемента конструкции. Однако и в этом случае приходится вводить представление об интегральных характеристиках предельного состояния материала, достигаемого при многопараметрическом внешнем воздействии.

Вид полуфабриката (размеры в мм, сечение в см2) Состояние материала * Механические свойства

Механические свойства конструкционных материалов определяют экспериментально специальными механическими испытаниями образцов, причем вид механического испытания назначают в зависимости от условий нагружения детали, подлежащей изготовлению из данного конструкционного материала. Механические свойства стали определяют при статических, динамических и циклических режимах приложения нагрузок, а также при пониженных, нормальных или повышенных температурах. Испытуемые образцы можно нагружать по различным схемам (одноосное растяжение — сжатие, чистый или поперечный изгиб, кручение). В зависимости от времени воздействия нагрузки на испытуемый образец испытания могут быть кратковременными или длительными. Почти все методы механических испытаний стали (за исключением метода испытания твердости) являются разрушающими, что исключает возможность стопроцентного контроля механических свойств деталей машин или элементов конструкций и обусловливает весьма высокие требования к точности механических испытаний образцов (или контрольных деталей).

Вид полуфабриката Состояние материала Механические свойства Технические условия

Наименование и марка материала Механические свойства при 20° С

Запасы прочности при расчёте валов и осей должны быть повышены (допускаемые напряжения снижены) в случаях: 1) если действующие нагрузки и возникающие в отдельных частях вала напряжения не могут быть точно рассчитаны [например, в случаях: а) статически неопределимого вала, опоры которого имеют осадки, не поддающиеся расчёту; б) наличия вибраций,не поддающихся расчёту; в) такой формы вала, при которой неизвестны эффективные коэфициенты концентрации напряжений ит.д.]; 2)если вал (или ось) изготовляется из неоднородного материала, механические качества которого плохо известны; 3) если вал (или ось), работающий в условиях высоких температур, может быть подвергнут действию коррозии; 4) если вал (или ось) имеет большие абсолютные размеры, при которых сильнее сказываются технологические факторы и внутренние напряжения; 5) если вал (или ось) имеет ответственное значение и разрушение его может привести к тяжёлым последствиям (например, оси железнодорожного подвижного состава).

В момент перехода (связанный с переходом к масштабному макроскопическому уровню деформации и разрушения материала) через последнюю точку бифуркации начинается нестабильное подрастание фронта трещины. Это вызвано превышением в точке бифуркации вязкости разрушения материала при циклическом нагружении.

В момент перехода через последнюю точку бифуркации, что связано с переходом к масштабному макроскопическому уровню деформации и разрушения материала, начинается нестабильное подрастание фронта трещины. Это вызвано превышением в точке бифуркации вязкости разрушения материала при циклическом нагружении.

ния в развитии усталостной трещины связан с понижением ускорения утраты устойчивости материала. Сохранение предыдущего масштабного уровня процессов деформации и разрушения приводит к быстрому разрушению. Далее будет показано, как такие ситуации могут быть реализованы на практике при нагружении элементов конструкций и что нужно предпринимать для предотвращения такой драматической ситуации. Второй переход отвечает нарушению принципа однозначного соответствия, и он также может быть предотвращен, если будут изменены условия нагружения. Наконец, наступает последняя точка бифуркации, когда начинается нестабильное разрушение. Ее нельзя избежать при росте трещины в случае постоянного нагружения элемента конструкции неизменной нагрузкой. Однако при создании конструкций с перераспределяющейся нагрузкой на другие элементы по мере роста трещины можно существенно отодвинуть момент (во времени и по длине трещины) наступления коллапса — окончательного разрушения элемента конструкции. Чтобы реализовать это на практике, необходимо представлять себе каковы именно кинетические закономерности развития усталостных трещин и каким образом они могут быть представлены математически с единых позиций на основе синергетического подхода в анализе эволюции открытых систем.

хорошо описываются теоретическими зависимостями, если характерная длина а = 1 мм. Из-за особенностей микроструктуры композита макроскопических трещин обнаружено не было. Однако область с интенсивным выделением энергии (высокой интенсивностью напряжений) все же существует, поскольку катастрофическое разрушение материала начинается при нагрузках, соответствующих достижению высвобождаемой энергией критического уровня.

Использование покрытий не является единственным способом подавления реакции на поверхности раздела. Легирование упроч-нителя также позволяет изменить состав продуктов реакции. Так, например, Харден и Райт [15] обнаружили химическое взаимодействие в слоистом композите алюминий —бор, полученном диффузионной сваркой, проводившейся при температуре 873 К с различными временами выдержки под давлением 2,8 кГ/мм2. Было установлено, что уменьшение прочности и модуля упругости материала начинается после выдержки в течение соответственно 3 и 5 ч; оба параметра значительно снижаются, если реакция идет в течение 8 ч. Напротив, в слоистом материале А1—В4С, полученном диффузионной сваркой в тех же условиях, не было обнаружено продуктов реакции.

Следует отметить, что для условий жесткого нагружения, когда статическая составляющая деформации в цикле жесткого нагружения составляет порядка половины и более от пластичности при статическом разрыве образца материала, начинается снижение долговечности. На рис. 1.1.8, а приведены соответствующие

Нагружающий механизм состоит из рукоятки, зубчатого колеса и зубчатой рейки. Приложенное к рукоятке усилие через пару шестерня — рейка передается головке прибора с наконечником. После соприкосновения последнего с поверхностью испытуемого материала начинается вдавливание. Усилие вдавливания измеряется индикатором с ценой деления 0,01 мм по прогибу пластинчатой пружины. Максимальная нагрузка вдавливания 1960 н. Размер отпечатка измеряется стандартным МИКРОСКОПОМ МПВ-1 С ТОЧНОСТЬЮ ДО'

Чрезвычайно важным фактором в оценке кавитационной эрозии является время. Чем больше продолжительность воздействия кавитации на направляющую поток поверхность, тем большему разрушению она будет подвергнута. Однако развитие эрозии во времени происходит нелинейно. , Как показали опыты [21, 77, 111], кавитационное разрушение материала начинается не сразу, а по истечении времени, которое обычно называют инкубационным периодом. В течение этого периода происходят, как правило, значительные пластические деформации поверхностного слоя материала без каких-либо существенных потерь объема или веса.

В композиции А1— СиАЬ при направленной кристаллизации эвтектика имеет пластинчатое строение. Объемная доля концентрации пластин СиА12 среди пластин твердого раствора меди в алюминии составляет —50%. Пластины СиА12, концентрация которых в композиции весьма высокая, имея меньшую прочность, чем Al3Ni, упрочняют матрицу меньше, чем Al3Ni. Сплав А1—СиА12 из-за пластинчатого строения эвтектики отличается высокой хрупкостью. Разрушение материала начинается с разрушения пластин, за которым следует разрушение матрицы.

Изложение материала начинается введением понятия «автоматизированная система научных исследований» (АСНИ). Последовательно описаны основные конфигурации АСНИ, основополагающие принципы построения современных систем автоматизации — стандартизация и открытость. Подробно представлены аппаратные средства АСНИ, среди которых информационно-измерительные системы на базе компьютерных шин, системы на основе приборного интерфейса, магист-рально-модульные системы, системы на базе локальных устройств ввода-вывода. Впервые среди прочих технических средств АСНИ представлены датчики — первичные преобразователи физических величин в электрический сигнал, рассмотрена специфика подключения датчиков и борьбы с помехами в измерительных линиях.

В композиции А1—СпА12 при направленной кристаллизации эвтектика имеет пластинчатое строение. Объемная доля концентрации пластин СиА12 среди пластин твердого раствора меди в алюминии составляет приблизительно 50 %. Пластины СиА12, концентрация которых в композиции весьма высокая, имея меньшую прочность, чем Al3Ni, упрочняют матрицу меньше, чем А13№. Сплав А1—СиА12 из-за пластинчатого строения эвтектики отличается высокой хрупкостью. Разрушение материала начинается с разрушения пластин, за которым следует разрушение матрицы.