Материала принимается

ризуемую значениями модуля упругости Е и предела текучести ат материала. Применительно к низкоуглеродистым сталям подобное упрощение не приводит к большим погрешностям, так как истинная диаграмма характеризуется наличием площадки текучести при протекании пластических деформаций до 3...4%. Максимальный уровень пластических деформаций при сварке, как правило, не превышает указанной величины. Для титановых и алюминиевых сплавов и для большинства легированных сталей площадка текучести на диаграмме нагружения материала отсутствует и при построении диаграммы идеального упругопластиче-ского материала условно принимают ат=ао,2 (см. рис. 11.2). В этом случае схематизация в виде диаграммы идеального уп-ругопластического материала с условным пределом текучести приводит к погрешностям, так как пластическая деформация сопровождается упрочнением металла и повышением в нем напряжений выше условного предела текучести. На рис 11.5 для

Вместе с тем следует подчеркнуть, что использование полос скольжения, выявленных на поверхности образца, для объяснения процесса формирования усталостных бороздок является не вполне корректным. У поверхности пластичных материалов, для которых наиболее типично наблюдение полос скольжения у вершины трещины, имеет место процесс разрушения при доминировании сдвига, что приводит к формированию скосов от пластической деформации [143, 144]. Ориентировка полос скольжения под углом 45° к линии продолжения плоскости трещины перед ее вершиной на поверхности пластины отвечает этому процессу, а не формированию усталостных бороздок. В плоскости сечения материала применительно к середине фронта трещины были выявлены две системы полос скольжения перед вершиной трещины, которые пересекаются между собой под углом 90° [82]. Выявленные две системы скольжения отвечают процессу пластического деформирования материала как на восходящей, так и на нисходящей ветви нагрузок, что соответствует процессу на мезо-уровне (см. параграф 3.2).

Все исследованные и представленные ниже диски компрессоров различных ступеней двигателя Д-30 по химическому составу, типу структуры ; и механическим характеристикам соответствовали требованиям ТУ. В табл. 9.1 приведены указанные характеристики качества изготовления материала применительно к некоторым из исследованных дисков разных ступеней компрессора.

чета для оптимизации структуры материала применительно к требованиям конструкции и ее элементов. В рассматриваемом случае эпоксидный углепластик использовали для изготовления верхней и нижней обшивок задней кромки, алюминиевые соты — в качестве заполнителя. Лонжерон и крепежные фиттинги изготовляли из алюминия, концевую нервюру — из эпоксидного стеклопластика. Для более рационального использования свойств углепластика выбрана многонаправленная схема выкладки пятислойного армирующего наполнителя. При статических испытаниях интер-цептор выдержал нагрузку, составляющую 169% от максимальной расчетной, при этом прогиб уменьшился на 20 %. Достигнутая экономия массы обшивок составила 24% [6]. Несмотря на существенное улучшение массовых и жесткостных характеристик, целесообразно провести оптимизацию с использованием более точного анализа (в частности, метода конечных элементов с решением на ЭВМ) для частичной переориентации слоев и перехода на конструкцию, целиком выполненную из композиционных материалов, что могло бы привести к дальнейшему увеличению экономии массы. После испытаний и регистрации в управлении гражданской авиации два интерцептора установлены на самолете «Боинг-737» для испытаний в процессе длительной эксплуатации.

Если целью исследования является определение износостойкости материала применительно к изнашиванию при ударе по абразиву, то целесообразнее применять метод испытания на изнашивание при ударе по слою незакрепленного абразива или абразивной массы, так как при этих методах изнашивание идет более интенсивно.

Каналы и канавки в смазываемых деталях служат для подвода, отвода и распределения смазочного материала по поверхностям трения. Эти каналы и смазочные канавки должны выбираться с учетом особенностей поверхностей трения скольжения и трения качения. Особо важную роль играет правильное расположение каналов для подвода и распределения смазочного материала применительно к поверхностям трения скольжения. При рабочих нагрузках и скоростях скольжения, обеспечивающих жидкостное трение, смазочные каналы в нагруженной зоне, т. е. на поддерживающих участках

Применение высокопрочных и легированных материалов для изготовления деталей, работоспособность которых определяется жесткостью, не дает положительных результатов. При выборе материалов надо использовать все средства для нахождения оптимальных характеристик материала в соответствии с основными критериями работоспособности конкретных деталей и учитывать возможность упрочнения материала применительно к условиям эксплуатации машин.

Коэффициент фильтрации имеет размерность скорости и характеризует свойства фильтровального материала применительно к конкретному виду фильтруемой жидкости. Отношение Н^/1 представляет собой градиент напора или пьезометрический уклон. Введя обозначение для градиента напора /, получим выражение закона Дарси в следующем виде:

Наиболее полную оценку износостойкости'материала применительно к конкретным условиям работы узла тления могут дать испытания деталей при эксплуатации машин или на установках, полностью имитирующих условия службы. Но и такая оценка материала не позволяет выявить те основные физико-механические свойства материалов, которые определяют их износостойкость. ,

Выбор материала (применительно к деталям^ штампуемым из стали). Марка материала. Решающим критерием работоспособности стальных штампованных деталей в подавляющем большинстве случаев является их жесткость, а не прочность. Поэтому чаще всего удается обходиться углеродистой конструкционной сталью обыкновенного качества и качественной. При этом рекомендуется пользоваться марками стали с низким содержанием углерода как более дешевыми и обладающими наибольшей способностью к формообразованию. Кроме этого, применение яизкоуглеродистой стали сопряжено с уменьшением' усилия штамловки на всех, операциях, что приводит к возможности использования менее мощных прессов и к снижению расхода энергии.

Следовательно, цель термообработки — повысить уровень обрабатываемости материала применительно к принятым методам механической обработки, обеспечивающим заданные параметры шероховатости поверхности детали.

В приближенных моделях трехмер-ноармированного материала влияние фактора плотности упаковки волокон на расчетные значения упругих характеристик связывается с заданием объемных коэффициентов армирования. При этом плотность укладки волокон в сечении материала принимается одинаковой во всех направлениях. Такое допущение не всегда может быть оправдано. В частности, для волокнистых материалов, изготовленных прессованием в плоскости 12, расстояния между сечениями волокон вдоль оси 3 могут быть минимальны — полимерные прослойки между слоями, параллельными плоскости 12,'практически отсутствуют. При этом коэффициенты армирования Цц, Ц2 зависят от относи-

В основу построения расчетных зависимостей, определяющих усредненные модули упругости трехмерно-армированного композиционного материала принимается гипотеза о равенстве нормальных деформаций растяжения-сжатия всех точек, находящихся на грани куба. Выделим на каждой грани единичного куба по девять прямоугольных площадок, как показано на рис. 5.2. Тогда для средних деформаций куба, составленного из 27 прямоугольных параллелепипедов, на основании принятой гипотезы можно записать следующие равенства:

Как и в большинстве теорий прочности композитов, в анализе, использующем критерий типа Хилла, в качестве основной технологической единицы слоистого материала принимается однонаправленный слой. Модули композита, его матрицы жесткости и податливости вычисляются по четырем независимым упругим константам материала слоя при помощи обычных процедур преобразования и интегрирования (см. разд. 4.3). Деформации композита, вызванные любой приложенной нагрузкой, определяются при помощи его упругих свойств. Затем рассчитываются деформации е;/ и напряжения а,-/ каждого слоя, и при помощи критерия прочности Хилла оценивается напряженное состояние каждого слоя:

Упругий участок обобщенной диаграммы циклического деформирования включает участки разгрузки. Известно, что разгрузка обычно нелинейна, а модуль разгрузки, измеренный как тангенс угла наклона прямой, соединяющей точки начала и конца разгрузки, уменьшается при первой разгрузке и может несколько изменяться в процессе циклического деформирования [62]. В уравнении (2.1.6) эти особенности не учитывались, и модуль упругости материала принимается равным характеристике в исходном состоянии независимо от степени деформирования и числа нагружении.

В приближенных моделях трехмер-ноармированного материала влияние фактора плотности упаковки волокон на расчетные значения упругих характеристик связывается с заданием объемных коэффициентов армирования. При этом плотность укладки волокон в сечении материала принимается одинаковой во всех направлениях. Такое допущение не всегда может быть оправдано. В частности, для волокнистых материалов, изготовленных прессованием в плоскости 12, расстояния между сечениями волокон вдоль оси 3 могут быть минимальны — полимерные прослойки между слоями, параллельными плоскости 12,'практически отсутствуют. При этом коэффициенты армирования Цц, Ц2 зависят от относи-

В основу построения расчетных зависимостей, определяющих усредненные модули упругости трехмерно-армированного композиционного материала принимается гипотеза о равенстве нормальных деформаций растяжения-сжатия всех точек, находящихся на грани куба. Выделим на каждой грани единичного куба по девять прямоугольных площадок, как показано на рис. 5.2. Тогда для средних деформаций куба, составленного из 27 прямоугольных параллелепипедов, на основании принятой гипотезы можно записать следующие равенства:

При определении максимального веса захватываемого грейфером материала принимается коэфициент заполнения грейфера е = 1,1. За расчётную ёмкость грейфера следует принимать его геометрическую ёмкость.

Температурное поле, Создаваемое однородным лазерным лучом, может^быть определено из выражения (99). За точку кипения материала принимается максимальная температура, при которой поверхность может быть нагрета без избыточного испарения или выброса металла, что является необходимым условием сваривания однородных или разнородных материалов. Так, величины плотности мощности, определяющие условия сваривания алюминия, даны на рис. 85 [177].

Особое значение для эксплуатации протяжек имеет объем канавки зуба для вмещения снимаемой им стружки. Несоответствие объема канавки количеству снимаемой стружки часто приводит к обрыву протяжки. Отношение объема канавки к объему стружки, снимаемой зубом, называют коэффициентом заполнения k. Коэффициент k в зависимости от толщины стружки и обрабатываемого материала принимается в среднем равным 4.

400 МПа < сгв < 700 МПа и tf_i = (0,54 н- 2-10-4ав), ав при 700 МПа <; ав < 1200 МПа); т — характеристика материала (принимается т = 0,5 при 400 МПа ^ сгв <^ 700 МПа и т = = 0,36 + 2-10~4-ав при 700 МПа < ав < 1200 МПа).

Для общей ориентации при выборе материалов очень удобны сведения, характеризующие относительную стоимость наиболее часто применяемых марок и сортамента. Такие сведения могут быть составлены на основании официальных данных указанных ценников и прейскурантов. При этом стоимость какой-либо марки материала принимается за единицу.