Механическим напряжениям

Механические свойства СЧ-00 не гарантируются, и его используют для изготовления деталей, подвергнутых незначительным механическим нагрузкам.

Жаропрочность — это способность материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

Мягкие припои с низкой температурой плавления, обеспечивающие лишь герметичность спая; механические свойства спая, как правило, очень низки (0в=5~=-7 кгс/мм2), и спаянную деталь поэтому не следует подвергать никаким механическим нагрузкам.

При анализе системы "литейный стержень - литейная оболочка" ее необходимо рассматривать как конструкцию, которая в процессе технологического цикла подвержена термическим и механическим нагрузкам. В литейном стержне и литейной оболочке в случае их нагрузки возникает сложно-напряженное состояние, включающее напряжение изгиба, среза и растяжения или сжатия. Это явление описывается тремя уравнениями: уравнением прогиба, угла поворота и осевого усилия. При выводе уравнений приняты координаты X - в направлении ширины (хорды) пера лопатки; Y -в направлении оси пера лопатки; Z - в направлении толщины пера лопатки:

Согласно данным фирмы "Брайер", для антикоррозионной защиты сооружений, эксплуатируемых в атмосферах с повышенной влажностью, применяется новый эффективный однослойный праймер, состоящий из полиуретана с добавлением цинкового порошка Десмодур типа Е, толщиной пленки 120 мкм. К достоинствам пленки относятся быстрое высыхание, возможность нанесения при любых метеорологических условиях, стойкость к механическим нагрузкам и химическому воздействию агрессивных сред.

наличие зон напряжений, особенно в местах сварных швов, болтовых соединений и на поверхностях, которые подвержены циклическим термическим или механическим нагрузкам.

большем значении N значения rg по оси абсцисс нужно разделить на соответствующее число дефектов N. Эти рассуждения показывают, что определенную роль играют только число и размеры дефектов, т. е. сопротивляемость покрытий механическим нагрузкам. В общем случае можно сказать: чем выше механическая прочность покрытия, тем меньше число дефектов на нем и тем выше удельное сопротивление покрытия /•«, имеющее важное значение для практического применения катодной защиты, поскольку

Сплав свинца с серебром предназначается преимущественно для применения в морской воде и в средах, содержащих большие количества хлоридов. Для применения на судах и для защиты подводных стальных конструкций аноды из сплава свинца с серебром особенно эффективны, поскольку они к тому же сравнительно нечувствительны к механическим нагрузкам. Сплав, первоначально предложенный Морганом [8, 9], содержит 1 % Ag и 6 %Sb (остальное — свинец). В табл. 8.2 этот материал обозначен как сплав 1. Имеется и другой сплав с 2 %

оказывается затруднительным получить плотное и стойкое соединение, которое к тому же, например при катодной защите внутри и снаружи на судах, подвергается значительным механическим нагрузкам от обтекающей среды, вибраций, ударов и т. д. Поскольку стойкое склеивание яли заливка с использованием литых смол не обеспечиваются, применяют упругие уплотнительные материалы, например силиконовую замазку. Подрыв изоляционного материала, в особенности в области подвода тока, может за короткое время привести к выходу анода из строя. При нижеперечисленных затрудненных условиях эксплуатации должны применяться особостойкие изоляционные материалы; в особо агрессивных средах, при высоких температурах и высоких давлениях. Среди органических изоляционных материалов, выдерживающих очень высокие химические нагрузки, можно назвать фторированные пластмассы (полимеры), например политетрафторэтилен (тефлон). При повышенных температурах и давлениях применяют керамические изоляционные материалы, например фарфоровые изоляторы или стеклянные проводки для ввинчиваемых анодных заземлителей, рассчитанных на высокие давления. У керамических материалов необходимо принимать во внимание хрупкость и различие в коэффициентах линейного термического расширения.

Были предложения использовать для аккумулирования электроэнергии сверхпроводящие катушки индуктивности. Они должны представлять собой крупные установки на прочных фундаментах с жестким креплением, чтобы противостоять механическим нагрузкам, возникающим под действием циркулирующего тока. В конструкциях должны использоваться сверхпроводники II рода, рассмотренные в гл. 7, поскольку они имеют более высокие значения критических напряженностей магнитного . поля. В таких катушках возникают небольшие потери однако это несущественно, поскольку аккумулирования энергии на время, большее 10—12 ч, от таких устройств и не требуется.

В результате периодического изменения термодинамических параметров газового потока по окружности соплового аппарата и других причин возникает вибрация, в результате чего лопатки подвергаются циклически изгибающим механическим нагрузкам, приводящим к повышению общей нагруженности лопаток и более быстрому появлению трещин. Возникшие трещины представляют собой концентраторы напряжений, способствующие ускоренному разрушению рабочих лопаток.

Значительные напряжения образуются в поверхностных слоях в процессе механической обработки. Пластический сдвиг и разрушение металла при снятии стружки сопровождаются возникновением в близлежащих слоях остаточных напряжений разрыва. Чем грубее обработка, т. е. чем больше толщина снимаемого слоя и усилия резания, тем выше остаточные напряжения (при грубом точении стали возникают остаточные растягивающие напряжения 80-100 кгс/мм2). К механическим напряжениям-дрисоеди-няются термические напряжения, являющиеся результатом тепловыделения в зоне резания, а также напряжения, возникающие в результате структурных и фазовых превращений в очагах повышенного тепловыделения.

Среди механических факторов, которые могут привести к образованию дефекта в покрытии, следует в первую очередь назвать нагружение на сжатие и на удар. Другими характерными нагрузками и показателями механической прочности являются силы, вызывающие срез и циклический изгиб, сопоставляемые с прочностью сцепления или с прочностью На отрыв покрытия, а также деформации, сопоставляемые с величиной деформации покрытия при разрыве. Сжимающие силы могут возникнуть, например, при воздействии камней на покрытие подземного трубопровода. Напротив, ударные нагрузки могут быть более разнообразными по видам и величине; такие нагрузки возможны на всех стадиях транспортировки и укладки труб и фитингов с покрытиями. Практические нагрузки при транспортировке и укладке не могут быть определены по механическим напряжениям с такой точностью, чтобы лабораторные испытания могли бы дать результаты измерений, пригодные для непосредственного использования. Поэтому для оценки наряду с лабораторными испытаниями, проводимыми при определенных условиях, нужны и полевые, проводимые в условиях, близких к практическим, с имитированием практических нагрузок; нужен также и практический опыт. Для покрытий труб были проведены все три стадии испытаний; их результаты об-суждаются далее с целью оценки эффективности различных систем покрытия и с целью определения необходимой толщины слоя для конкретной систе-

Как показали эксперименты, проведенные со сталью Э12 (рис. 2), а также со сталью 45, магнитная индукция и проницаемость углеродистых сталей наиболее чувствительны к механическим напряжениям в области средних полей (около 1000 а/ж), т. е. в области максимальных значений магнитной проницаемости сталей. Примерно в той же области полей наиболее четко проявляется максимум на кривой В (о) при растягивающих напряжениях. Положение максимума при увеличении поля смещается влево по оси а и даже при более высоких полях заходит в область сжимающих напряжений. В области средних полей сжатие сильнее воздействует на магнитную

тановки к механическим напряжениям для исследованных материалов. Как и следовало ожидать, магнито-упругая чувствительность, определяемая как отношение приращения выходного сигнала к напряжению, имеет наибольшее значение для никеля, а для сталей уменьшается с увеличением содержания углерода. Магнито-упругий гистерезис, или расхождение зависимостей выходного сигнала от нагрузки при нагружении и разгру-жении, зависит от величины намагничивающего тока. Так, для стали 45 при токе 40 мА максимальная ширина петли магнитоупругого гистерезиса составляет около 5 кгс/мм2, а при 100 мА — 2 кгс/мм2.

г) структурные элементы: контейнер зоны, тепловые экраны и подобные элементы (обычно тяжелые детали), подверженные большим механическим напряжениям.

Значительные напряжения образуются в поверхностных слоях-в процессе механической обработки. Пластический сдвиг и разрушение металла при снятии стружки сопровождаются возникновением в близлежащих слоях остаточных напряжений разрыва. Чем грубее обработка, т. е. чем больше толщина снимаемого слоя и усилия резания, тем выше остаточные напряжения (при грубом точении стали возникают остаточные растягивающие напряжения 80 — 100 кгс/мм2). К механическим напряжениям присоединяются термические напряжения, являющиеся результатом тепловыделения в зоне резания, а также напряжения, возникающие в результате структурных и фазовых превращений в оЧагах повышенного тепловыделения.

Данный метод обработки поверхностей, получивший название проекционного, широко применяется в микроэлектронике для фигурной обработки тонких пленок, а также в других областях для обработки поверхностей объемных материалов. Одним из направлений проекционного метода является нанесение (лазерное печатание) цифр на обрабатываемые детали. Часто детали бывают чувствительными к механическим напряжениям и давлениям, и поэтому механические методы печатания не могут быть использованы: напряжения в материале могут привести к структурным изменениям и разрушению.

Взаимодействие излучения с материальной средой вследствие наличия импульса у фотонов приводит к механическим напряжениям. Для оценки последних необходимо путем интегрирования (1-90) по всем направлениям определить нормальные и касательные напряжения, возникающие на элементарных площадках, ориентированных нормально к осям координат. Выполняя эту операцию получаем выражение спектрального тензора напряжений излучения Pv, имеющего компоненты:

Второй вариант (фиг. 3) отличается от первого тем, что ротор соединен с массой т2; о его неуравновешенности судят также по относительным колебаниям масс т1 и т2. В этом варианте масса т2 обычно соединяется сейсмически, однако возможным и перспективным является их соединение через весьма жесткую упругую связь, какой может быть, например, пьезоэлемент. Тогда о неуравновешенности ротора судят по механическим напряжениям в этом упругом элементе.

При совместном воздействии высоких механических напряжений, близких по величине к пределу текучести металла (200 МПа), и агрессивных химических веществ, растворенных в котловой воде, может возникнуть межкристаллитная хрупкость котельного металла (межкристаллитная коррозия). Межкристаллитная коррозия металла паровых котлов — это особый вид электрохимической коррозии. Она возникает в местах сопряжения элементов котла (заклепочных швах, вальцовочных соединениях), если они подвергаются высоким механическим напряжениям и омываются агрессивной котловой водой.

Межкристаллитная коррозия котельного металла внешне проявляется в виде трещин на его поверхности. Межкристаллитная коррозия металла паровых котлов является особым видом электрохимической коррозии, возникающей в местах сопряжения элементов котла (в заклепочных швах, вальцовочных соединениях), подвергающихся высоким механическим напряжениям и омываемых агрессивной котловой водой.