Материалов экспериментально

65. Ирвич Jx. Испытание на вязкость трещины материалов, чувствительных к скорости деформации.— Энергетические машииы и установки, сер. A, 1904, т. SG, Л: 4. с. 71—80.

4. Инверсия масштабного фактора. Масштабный фактор проявляется только при достаточно большом числе циклов у материалов, чувствительных к коррозии в данных условиях.

Для материалов, чувствительных к скорости деформации, ее повышение в области локализации вызывает рост нагрузки и, следовательно, способствует выравниванию напряжений по длине образца.

личная картина имеет место при разгрузке. Следовательно, третье допущение, правомерное для деформационной теории, применимо для материалов, чувствительных к скорости пластического сдвига, при рассмотрении процесса распространения

и малопластичных при растяжении материалов, чувствительных к перекосу. Исходной кривой при изгибе служит диаграмма нагрузка—прогиб, по которой определяют пределы пропорциональности 0ПЦ. и, упругости аусл. и- прочности ав. и и текучести а0)2„. Применяют два способа испытания на изгиб — с нагружением образца через жесткую траверсу двумя одинаковыми силами, приложенными на одинаковых расстояниях от опор (чистый изгиб), и с нагружением сосредоточенной силой, приложенной в середине пролета образца между опорами. Изгибное нагружение вызывает неравномерное распределение напряжений по сечению образца.

Для материалов, чувствительных к скорости деформирования, вязко-пластическая составляющая тензора деформаций может быть определена в соответствии с выражением [44]

нологические процессы требуют исключительно стабильных условий, при сушке материалов, чувствительных к перегреву. Взять, например, лаки и краски. Стоит чуть-чуть перегреть или охладить какой-то участок, как покрытие трескается. Или вот бумага, на которой печатают деньги. Чтобы придать ей достаточную прочность, чтобы банкноты, переходя из рук в руки, не превращались сразу в труху, ее пропитывают особыми составами. А качество сушки на сто процентов зависит от точного поддержания температуры. Раньше для этого использовали сложную автоматику. Теперь достаточно поставить тепловую трубку, которой можно придать форму пода печи, калорифера сушилки и т. д. Получая тепловую энергию от любого источника, самого капризного и непостоянного, такого, например, как открытое пламя, трубка передаст ее дальше в абсолютно упорядоченном и приглаженном виде. Ведь температура всей поверхности трубки постоянна, ибо она полностью определяется строго постоянными температурами испарения и конденсации переносчика тепла — рабочей жидкости. Колебания температуры источника отражаются лишь на интенсивности испарения. Тепловая трубка — это идеальный изотермический регулятор для любых технических применений, иногда весьма неожиданных. Взять, к примеру, гигантскую паровую турбину мощностью с Днепрогэс. Чтобы запустить такой агрегат, требуется несколько часов. Приходится соблюдать настоящий технический ритуал, не уступающий по сложности традиционному японскому чаепитию. Цель ритуала — добиться по возможности равномерного прогрева тяжелого ротора. Стоит одному месту нагреться чуть сильнее других, как многометровая громада вала прогнется, лопатки чиркнут по неподвижному корпусу — и аварии не миновать. Единственный способ избежать подобной неприятности — прогревать ротор как можно медленнее. А это связывает энергетиков по рукам и ногам, лишает их возможности быстро маневрировать мощностями, заставляет иногда ставить гораздо менее экономичные газовые турбины, зато приспособленные к быстрому пуску в часы пик. Если же выполнить вал ротора в виде одной огромной тепловой трубки, он будет прогреваться всегда равномерно.

Компенсируется влияние колебания натяга на неравномерность качества поверхностного слоя. Погрешности размера и формы уменьшаются в 1,1 — 1,2 раза. Применяется для деталей: жестких, больших размеров, из материалов, чувствительных к колебанию натяга Повышение качества поверхности, наклеп мест концентрации напряжений, уплотнение посадок

Для обработки черных металлов и материалов, чувствительных к

При затяжке форм, выполненных из воска, стекла и других материалов, чувствительных к колебаниям температур, очень важно соблюдать правильный температурный режим. Такая форма перед завешиванием в ванну должна быть доведена до температуры электролита. В случаях, когда требуется промывка, вода также должна иметь температуру электролита. Допустимый перепад температур при переносах из ван- ¦ ны в ванну и промывках 2—3°. В случае несоблюдения этого условия может получиться, вследствие температурных перепа-' дов и разных коэффициентов расширения металла и непроводника, отслоение металла от формы, а если металлом покрывается стеклянная форма, она может растрескаться.

65. Ирвин Jxc. Пспытанпс на вязкость трещины материалов, чувствительных к скорости деформации.— сшоргетпческне машины и установки, сер. А, 1964, т. SO, Л: 4. с. 71—80.

В заключение главы отметим, что назначение всех механических испытании материалов — экспериментальное определение механических характеристик материалов для всех видов деформаций с целью последующего использования этих данных в прочностных расчетах элементов конструкций.

Как было сказано, коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества. В общем случае коэффициент теплопроводности зависит от температуры, давления и рода вещества; в большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов экспериментального определения коэффициента теплопроводности [Л. 122, 139, 143, 190, 193]. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в заданном веществе.

Исследование удара осуществляется как экспериментальными, так и аналитическими методами, однако сопоставление теоретических и экспериментальных результатов практически отсутствует. Наибольший объем исследований посвящен проблеме защиты от ударного воздействия таких объектов, как птицы или град, на лопатки компрессора турбореактивных двигателей из композиционных материалов. Экспериментальное изучение этой проблемы, связанное с большими затратами, привело к разработке конструкции протектора, защищающего переднюю кромку, и введению стальной сетки между слоями мдтериала [12]. Теоретические разработки находятся в настоящее время в начальной стадии [114-117].

Для изотропных материалов экспериментально было обнаружено, что энергия, затраченная на продвижение трещины, относительно постоянна. Поэтому большая часть усилий была сконцентрирована на изучении различных методов вычисления затраченной энергии, причем игнорировалось обоснование сделанного выше упрощения. Анализ энергетического неравенства (11) показывает, что левая часть (11) постоянна тогда и только тогда, когда Ьравая. часть неравенства является функцией одного параметра. Это на самом деле соответствует случаю изотропного разрушения, когда под действием любого сложного плоского нагружения наблюдается неустойчивый рост трещины в направлении, ортогональном направлению максимального нормального напряжения около кончика трещины (например, см. работу [15]). Иначе говоря, в изотропном материале со случайно распределенными трещинами равной длины (рис. 9) только трещина, перпендикулярная действию нагрузки, является критической и только один вид испытания — растяжение в направлении, перпендикулярном трещине,— необходим для определения характеристики разрушения такого материала.

Ряд исследований в лаборатории МВТУ и МЭИ был сделан под руководством канд. техн. наук А. В. Мордвинцевой по применению ультразвука в качестве источника энергии для соединений различных материалов. Экспериментально показана возможность сварки ультразвуковыми колебаниями деталей из алюминиевых, медных, титановых сплавов, сталей малых толщин, как правило, менее 1 мм. Ультразвуковая сварочная установка состоит из генератора с частотой около 25—30 кгц, магнитостриктора, преобразующего электромагнитные колебания в электрические, волноводов и пульта управления. При сварке металлов колебания волно-172

Из (8.6) следует, что время действия импульса давления про-.порционально скорости соударения и радиусу капли. Для капли размером 100 мкм при скорости соударения 600 м/с время взаимодействия составляет 1,3- Ю^8 с. Динамическое нагружение упругого полупространства сопровождается волновыми процессами, возник-"новением волн напряжений. Наибольшими являются радиальные растягивающие напряжения, обусловленные поверхностной волной Релея. Для некоторых хрупких материалов экспериментально показано, что разрушения возникают вблизи границы растекания .капли.

Коэффициенты теплопроводности материалов экспериментально установлены при весовой влажности минерального войлока 0,51% и средней весовой влажности кирпичной кладки 1,12%.

Закритическая стадия деформирования материалов экспериментально исследовалась Я.Б. Фридманом и Б.А. Дроздовским [75, 279], Ф.С. Савицким и Б.А. Вандышевым [231], С.Д. Волковым с соавторами [143, 301], А.А. Лебедевым и Н.Г. Чаусовым [108, 120, 121, 150-155], В.В. Стружановым и В.И. Мироновым [255], Р.А. Васиным и ДР. [31].