Материала параметры

Следует подчеркнуть, что выбор материала'зависит не только от его прочностяо-массовых характеристик, но и назначения и условий работы детали. При выборе материала учитывают присущие ему жесткость, твердость, вязкость, пластичность, технологические характеристики (обрабатываемость, штампуемость, свариваемость), износостойкость, коррозионнобтойкость, жаростойкость и жаропрочность (для деталей, работающих при повышенных температурах). Важную роль ' играет стоимость материала, отсутствие в нем дорогих в дефицитных компонентов.

Отсутствие в изломе диска, испытанного в условиях, близких по напряженному состоянию материала к условиям эксплуатации участков межфазового разрушения материала, позволило полагать, что такое разрушение определяется не только условиями нагружения диска. Очевидно, имеет место сочетание определенных состояний материала дисков и условий их нагруясения, при которых трещина развивается по межфазовым границам и в изломе формируется фасеточный рельеф.

Отсутствие механизированных производственных процессов с необходимыми производственными мощностями представляет собой проблему в таких совершенно различных отраслях промышленности, как судостроение, авиация и химическая промышленность. Крупные и сложные конструктивные элементы в отдельных случаях изготовляются выкладкой вручную, что иногда приводит к выбору малоэффективной конфигурации этих элементов. Решение проблем, призванных сократить время, необходимое для освоения новых материалов, в сильной степени зависит от разработки новых принципов конструирования. К ним относят более эффективное использование обычных материалов и выборочное применение вновь созданных, а в случае композиционных материалов — использование высокоэффективных волокнистых композиций; возможность применения механизированных производственных процессов с минимальной механической обработкой; учет характера допустимого повреждения и возможности восстановления и увеличения тем самым цикла службы. При выборе материала для каждого конкретного случая с самого начала должны быть приняты во внимание многие сложные, находящиеся во взаимодействии факторы. Это позволит в дальнейшем исключить затраты в тех случаях, когда материал, выбранный для решения конкретной задачи, не обладает соответствующими характеристиками, F это выявляется при более детальном его исследовании. Правильный выбор материала крайне важен как с экономической точки зрения, так и во многих других отношениях. Конструкторская

наиболее опасный при статическом нагружении, наверняка останется опасным и после усталостного нагружения материала. В слоистых композитах дефекты, различающиеся размерами, растут с различной скоростью и в разных направлениях. На рис. 2.39 показано, как влияет на поведение материала отсутствие связи между характером распространения

4) качество материала (отсутствие в материале трещин, волосовин, закатов, рыхлот, пористости, раковин, засоров и т. д.);

По сравнению с проколотыми отверстиями отверстия, полученные сверлением, являются более качественными как по состоянию материала (отсутствие глубокой нагартовки), так и по обеспечению диаметров отверстий заданных размеров и сохранению их цилиндрической формы.

Следует подчеркнуть, что выбор материала 'зависит не только от его прочностно-массовых характеристик, но и назначения и условий работы детали. При выборе материала учитывают присущие ему жесткость, твердость, вязкость, пластичность, технологические характеристики (обрабатываемость, штампуемость, свариваемость), износостойкость, коррозионностойкость, жаростойкость и жаропрочность (для деталей, работающих при повышенных температурах). Важную роль играет стоимость материала, отсутствие в нем дорогих и дефицитных компонентов.

Успеху многих операций штамповки, особенно при глубокой вытяжке, способствует чистота поверхности материала (отсутствие окалины, плен, царапин и других поверхностных дефектов).

В целях активной борьбы с простоями необходимо организовать учёт простоев по отдельным причинам. Типовая классификация простоев предусматривает следующие причины: отсутствие материала, отсутствие энергии, отсутствие рабочих чертежей, отсутствие инструмента, поломка станка. Этот перечень пополняется другими причинами применительно к особенностям работы отдельных цехов предприятия.

Описана конструкция динамометрического узла для одновременного измерения осевой нагрузки и момента трения. Динамометрическая пружина, включающая в себя две системы находящихся во взаимно перпендикулярных плоскостях плоских пружин, изготовлена из единого куска материала. Отсутствие мест с паразитным трением позволяет с помощью датчиков сопротивления осуществлять измерения с высокой точностью. Динамометрический узел предназначен для высокотемпературных установок, но может быть использован и в установках, работающих в обычных условиях.

4.3—замена материала (отсутствие поставки).

Кардинальным решением вопроса является исключение из использования для РНД сборных роторов (с насадными дисками). Сварные и цельнокованые ротора имеют меньшие напряжения, что позволяет выполнить их из более «мягкого» материала; отсутствие посадки позволяет исключить очень напряженную зону в области ступицы, омываемую паром с агрессивными примесями.

Параметры т0 и г0"' = та0 - постоянные для конструкционных металлов и их сплавов, полимеров и ионных кристаллов, совпадают по величине соответственно с периодом и частотой собственных тепловых колебаний атомов в кристаллической решетке твердого тела (равны 10'12 - 10"14 с и 1012 - 10м Гц). Параметр у характеризует структурный коэффициент, определяющий чувствительность материала к напряжению. Выражения (3.1) и (3.2) справедливы для чистых металлов, сплавов, полимерных материалов, полупроводников, органического и неорганического стекла и др.

Основными источниками информации для указанных решений в части определения длительности роста усталостных трещин являются параметры кинетической кривой — показатель степени при коэффициенте интенсивности напряжения (КИН) и коэффициент пропорциональности при КИН. Интегрирование указанной выше зависимости требует использования, хотя бы в наиболее вероятной форме, уровня максимального напряжения и параметров нагружающего цикла. Применительно к реализованному в эксплуатации процессу разрушения материала параметры кинетической кривой оказываются неизвестными даже в наиболее упрощенном случае, когда рассматривается единственное уравнение Париса во всем диапазоне скоростей моделируемого или воспроизводимого роста трещин из анализа поверхности разрушения. Возникает проблема применения на практике тех или иных результатов экспериментальных исследований процесса усталостного разрушения металлов в лабораторных условиях к решению вопросов по определению длительности роста трещин и оценке уровня напряженности элементов конструкций на этапе развития разрушения.

Итак, процесс формирования скосов от пластической деформации представляет собой комплексную проблему разрушения материала. Параметры скосов (ширина, высота, диагональ) зависят от множества факторов или параметров цикла нагружения и, как СРТ, шаг усталостных бороздок, зависят от эквивалентного коэффициента КИН в виде [90, 91]

Предел выносливости вычисляется с помощью линейной зависимости а^ =<Тр — Аа", где 0Р — разрушающее напряжение; а — скорость увеличения нагрузки; Л и п — параметры, определяемые экспериментально. Про принимал я=0,5, но установлено, что показатель степени изменяется в зависимости от материала.

При определении величины коэффициента fi следует использовать данные тех экспериментов, условия проведения которых соответствуют заданному случаю. При этом особенно важными параметрами являются абсолютные размеры и конфигурация детали, уровень концентрации напряжения, свойства материала, параметры технологии.

При определении величины коэффициента Р следует использовать данные тех экспериментов, услрвия проведения которых соответствуют заданному случаю. При этом особенно важными параметрами являются абсолютные размеры и конфигурация детали, уровень концентрации напряжения, свойства материала, параметры технологии обработки.

На второй и третьей стадиях в расчет вводятся теплофизиче-ские и механические характеристики материала, параметры уравнений состояния и критериев разрушения как функции времени и температуры применительно к данной истории термомеханического нагружения.

Информация, получаемая в результате работы программы, позволяет определить приведенные упругие характеристики многослойных КМ; протяженность (область) упругого деформирования материала; параметры напряженно-деформированного состояния (НДС), соответствующие началу растрескивания полимерного связующего в одном или нескольких слоях материала; причины трещинообразования в связующем каждого из слоев; параметры НДС, соответствующие исчерпанию несущей способности многослойного КМ.

Информация, получаемая в результате работы программы, позволяет определить приведенные упругие характеристики многослойных КМ; протяженность (область) упругого деформирования материала; параметры напряженно-деформированного состояния (НДС), соответствующие началу растрескивания полимерного связующего в одном или нескольких слоях материала; причины трещинообразования в связующем каждого из слоев; параметры НДС, соответствующие исчерпанию несущей способности многослойного КМ.

Упражнение 1.5.12. Используя (1.5.56), показать, что при простом кручении изотропного материала параметры НДС имеют вид:

Трубчатые образцы используются также при испытаниях на на-гружение внутренним и внешним давлением. Для цилиндрической трубы относительно большой длины из однородного изотропного материала параметры НДС в цилиндрических координатах зависят только от текущего радиуса Ер. Так как к поверхностям трубы приложено только нормальное давление, касательные напряжения афр и а/р равны нулю. Поэтому из (1.5.59) получаем

В табл. 5.19, 5.20 и 5.29, 5.30 содержатся результаты расчетов семислойных сферических шарниров, которые отличаются только материалом армирующих слоев. Во втором случае — табл. 5.29, 5.30 — слои выполнены из ортотропного материала, параметры упругости приведены выше.