Материала значительно

Закаленная сталь изнашивалась в условиях трения со смазкой при упругом контакте по схеме кольцевой цилиндр — плоскость. Зависимость макронапряжений от пути трения приведена на рис. 9. Величина макронапряжений колеблется вокруг определенного уровня, который определяется, как и твердость, внешними условиями, в частности нагрузкой. При меньших нагрузках остаточные напряжения и твердость меньше. Спад макронапряжений авторы объясняют разрушением материала. Зависимость объемного износа от пути трения (рис. 10) имеет две точки перегиба. Участок ОА — интенсивный износ в результате соударения высоких неровностей с контртелом и их отделения; АВ — период приработки, во время которого происходит упрочнение и увеличение фактической площади контакта. Усталостный износ начинается в точке В. Влияние нагрузки на путь трения до начала усталостного износа представлено на рис. 11. Если перейти от большей нагрузки к меньшей, то до наступления усталостного износа требуется инкубационный период. При переходе от меньшей нагрузки к большей этого периода нет. Поскольку такое поведение износа аналогично характеру распространения усталостной трещины при изменении напряжения, авторы считают, что износ происходит в результате усталостного разрушения поверхностного слоя.

ала при одноосном напряженном состоянии), т. е. материал не обладает эффектом Баушингера, деформационное упрочнение пренебрежимо мало. Соответствующая такой модели материала зависимость напряжений и деформаций при нагрузке и разгрузке представлена на рис. 112.

где d и С2 — коэффициенты, определяющие для данного материала зависимость между двойным лучепреломлением и напряжениями. Этот закон трудно доказать непосредственно, но даваемые им результаты многократно подтверждаются на многих рассматриваемых дальше примерах.

Для калибровки ударных пьезоэлектрических акселерометров используют также упругоконтактный метод, основанный на измерении местных упругих деформаций при соударении тел со сферическим и плоским торцами. При сжатии этих тел из одного и того же материала зависимость между силой Р и диаметром поверхности контакта может быть представлена выражением

Зависимость допускаемой скорости резания от факторов, влияющих на ее величину, выражается коэффициентом kvl, зависящим от диаметра и вылета оправки или борштанги; kv*, зависящим от обрабатываемого материала; kv3, зависящим от работы по корке; kot, зависящим от материала инструмента.

Как и обычно при обработке опытного материала, зависимость отыскивается в виде степенного комплекса критериев. Зависимость (3-18) представляет собой частный вид зависимости (3-46) для случая fir = 0 или цг < цж.

Для проверки достоверности разработанной методики расчета физически нелинейных конструкций рассчитывалась пластинка, приведенная на рис. 3.1, на действие распределенных на свободном конце моментов т=100 Нем/см и р = 0 в предположении физической нелинейности материала. Зависимость между напряжениями и деформациями для всех слоев принималась в виде степенного закона Бюльфингера, т.е.

- зависимость сопротивления материала от его температуры;

элементов конструкций оказывает накопление повреждений в материале вследствие ползучести. Это влияние учитывается критериями длительной прочности материала. Зависимость времени t% до разрушения образца мате-~~ г^Гй* риала, нагруженного в изотермиче-

оболочек (пластин) из стеклопластика с коэффициентом температуропроводности о = 15,2 • 1СГ8 м2/с, температура наружной поверхности которых изменялась с течением времени по линейному закону. Для этого материала зависимость модулей упругости от температуры близка к линейной (рис. 2.3):

Для калибровки ударных пьезоэлектрических акселерометров используют также упругоконтактный метод, основанный на измерении местных упругих деформаций при соударении тел со сферическим и плоским торцами. При сжатии этих тел из одного и того же материала зависимость между силой Р и диаметром поверхности контакта может быть представлена выражением

С наклонным расположением контактной линии связана целесообразность изготовления косозубой шестерни из материала, значительно более прочного (высокотвердого), чем у колеса. Это объясняееся следующим. Ножки зубьев обладают меньшей стойкостью против выкрашивания, чем головки, так как у них неблагоприятно сочетание направления скольжения и перекатывания зубьев (см. рис. 8.6 и 8.8). Сле-

Имеет значение и скорость нарастания давления рабочих газов в момент вспышки. Чем больше эта скорость, т.е. чем больше нагрузка приближается к ударной, тем выше напряжение в системе. Однако и-лроч.-ность материала значительно возрастает с увеличением скорости нагру-жения.

Исследование процесса распространения гармонических волн согласно только что изложенной теории показывает, что для волн, длина которых имеет порядок диаметра волокон или расстояния между волокнами, фазовая скорость существенно зависит от длины волны в том случае, когда упругие постоянные армирующего материала значительно отличаются от упругих постоянных матрицы. Следовательно, импульс, распространяющийся в таком материале, будет быстро диспергировать. Численные значения фазовой скорости волн сдвига, распространяющихся параллельно волокнам, в зависимости от волнового числа показаны на рис.9 для трех значений отношения p,f/im, а именно для

Давно признано, что теоретическая прочность материала значительно больше получаемой на практике. Теоретические расчеты, основанные на модели межатомных связей, показывают, что прочность материала должна составлять от 1/20 до 1/7 его модуля упругости, т. е. приблизительно равна ?/10, однако большинство материалов разрушаются при напряжениях от ?У103 до E/1Q2 [32]. Предполагается, что причиной таких низких прочностей служит наличие трещин, возникших либо до приложения напряжений, либо в процессе нагружения. Если устранить трещины в ненапряженном материале или причины, ведущие к возникновению трещин в процессе приложения напряжений, то значения прочности будут приближаться к теоретическим оценкам [7, 15].

Анализ напряженного состояния многофазного материала значительно упрощается, если предположить, что материал однороден. Однако подобное упрощение применительно к слоистым композитам может привести к неправильному пониманию явления распространения трещины. Действительно, классическая теория анизотропных сред не в состоянии дать рационального объяснения некоторых очевидных парадоксов, наблюдаемых в экспериментах на слоистых материалах.

В процессе плазменного напыления очень важно обеспечить достаточно хорошую связь между напыленным слоем и волокнами, а также между напыленным слоем и фольгой. Хорошая связь между этими тремя составляющими композиционного материала значительно облегчает операции раскроя и укладки, предотвращает отрыв и поломку волокон. Прочность связи покрытия с волокнами и фольгой, так же как и качество покрытия, его пористость, содержание примесей, определяют следующие основные технологические параметры: 1) состояние поверхности волокон и фольги (чистота, шероховатость); 2) окружающая атмосфера (воздух, аргон, водород, азот); 3) температура напыляемой поверхности (подложки); 4) расстояние от дуги до напыляемой поверхности; 5) напряжение и плотность тока дуги; 6) расход плаз-мообразующего газа; 7) скорость подачи напыляемого материала (порошка или проволоки); 8) размер частиц напыляемого порошка; 9) скорость перемещения факела относительно напыляемой поверхности.

Коэффициент прочности сварных соединений сталей Ру-romet 538 (сварка плавящимся электродом) и А-286 (дуговая сварка вольфрамовым электродом), для которых использовали проволоку, состав которой отличался от состава основного материала, значительно ниже. В случае стали А-286 такое сравнение, конечно, не вполне правомерно, поскольку сварные соединения не подвергались термообработке после сварки, а образцы основного металла испытывали в состаренном состоянии.

риала, не прошедшего закалку после холодной деформации. Хотя посредством использования различных сочетаний холодной деформации, последовательности термической обработки и ее режимов применительно к сплаву Inconel 718 удалось добиться повышения его пластичности, максимальная пластичность этого материала значительно ниже, чем у сплава Udimet 718.

материала. Значительно сложнее температурная зависимость изменения структуры полимера, т. е. С. п. м. Ее удалось установить только по отношению к нек-рым механич, показателям. Зная эту зависимость, удается достаточно удовлетворительно экстраполировать данные ускоренного темп-рой старения на нормальные условия эксплуатации или хранения полимерного материала. Остальные методы ускоренного С. п. м. дают только сравнит, результаты, к-рые следует рассматривать как качественные и то с осторожностью. Известны случаи, когда из-за различной чувствительности С. п. м. к изменению ускоряющего агента — давления кислорода, интенсивности облучения и т. д., включая в ряде случаев и повышение темп-ры, полимер, более стабильный к старению при условиях эксплуатации изделия, чем другой полимер, обменивается с ним местами в условиях ускоренного старения. С. п. м. часто сопровождается выделением летучих продуктов, особенно при высоких темп-pax, вследствие этого нельзя проводить старение различных материалов в одной камере во избежание миграции летучих ингредиентов. По той же причине необходима медленная аэрация камеры ламинарным потоком подогретого воздуха, влажность к-рого также должна быть строго определена. С. п. м., вызываемое только теплом, обычно связано либо с легкостью термич. деструкции с последующим цепным процессом деполимеризации и структурирования, либо с нецепной реакцией циклизации. В первом случае наименее стабильны полимерные материалы, отличающиеся малыми теп-лотами полимеризации, что связано со стерич. эффектами; таковы полиметилмет-акрилат, по лиальфаметил стирол, по-лиизобутилен и другие. Наоборот, высокая теплота полимеризации гарантирует стабильность к термодеструкции (напр., полиэтилен, полифенолы и др.). К термоциклизации склонны полимеры со значит, содержанием боковых винильных группировок (натрийбутадиеновый каучук и др.). Окислит, процессы легче всего протекают в полимерах со значит, содержанием двойных связей в положении 1,4 (полиизопрен). Весьма стабильны полимеры с полярными заместителями, напр, фтор-полимеры. Высокой стойкостью к тепловому старению обладают полимеры, содержащие фенольные кольца в главной цепи. В зависимости от состава и строения молекулы полимеры не одинаково сопротивляются тепловому старению при различных условиях, что и является причиной необходимости тщательного выбора полимера, наиболее устойчивого при заданных условиях. Здесь имеет значение подбор низкомолекулярных добавок. Для одних полимеров лучшее защитное действие оказывают противостарители типа фенолов, для других — амины и т. д. Для повышения стабильности полимерных материалов к окислению при утомлении применяются соединения с двумя функциональными

Повышение коррозионной стойкости материала значительно повышает сопротивление У. к. Для кованой нержавеющей стали 1Х18И9Т снижение усталостной прочности при переходе от испытаний на воздухе к испытаниям в морской воде меньше 10% (у углеродистых, мало- и среднелеги-рованных сталей снижается в 3—10 раз, у многих титановых сплавов это снижение вовсе отсутствует). Из всех технич. материалов титановые сплавы имеют наибольшее сопротивление У. к. в морской воде. Литые нержавеющие сплавы с неоднородной структурой значительно (в 2 раза и более) снижают , сопротивление усталости при переходе от воздуха к морской воде. У медных сплавов очень слабо снижается сопротивление усталости при переходе от воздуха к пресной воде, неск. сильнее —• при переходе к морской воде, однако и в последнем случае сопротивление У. к. медных сплавов примерно вдвое превышает сопротивление усталости углеродистых, мало- и среднелегированных сталей. У алюминиевых сплавов сопротивление У. к. в морской воде мало, даже для более коррозионноустойчивых сплавов типа АВ, АМг5В и АМгб при 20 млн. циклов сопротивление У. к. ок. 3 кг/мм'. С уменьшением частоты циклов сопротивление У. к. снижается (долговечность при данной амплитуде напряжений уменьшается). Для углеродистых и низколегированных сталей при переходе от частоты

Нагрев деформируемого материала значительно увеличивает его пластичность и применяется для улучшения штампуемости высокопрочных титановых сплавов (ав > 85 кГ/мм2). Штамповку сплавов низкой и средней прочности (ст„ = 45 — 85 кГ/мм2) рационально проводить в холодном состоянии с учетом допустимой степени деформации, применяя в случае необходимости межоперационный отжиг материала при 600—750° С.