Механическое повреждение

Механическое поведение элемента жестко-идеально-пластической конструкции удобнее всего характеризовать при помощи его диссипативной функции D(q). Эта функция определяет отнесенную к единице объема скорость диссипации механической энергии при пластическом течении с вектором скорости деформации q. Таким образом, диссипативная функция D (q) представляет удельную мощность диссипации, которая должна быть неотрицательной. Так как элемент жестко-идеально-пластической конструкции не обладает вязкостью, диссипативная функция должна быть однородной порядка единицы:

Рассмотрим механическое поведение сварных соединений из пластин с дефектами в мягких (М) и твердых (Т) швах, которые имеют пониженные или повышенные прочностные характеристики металла шва по сравнению с основным металлом (Т или М соответственно, рис. 2.1).Условимсяха-рактеризовать плоскостной дефект относительными величинами Д и I, где Д — ширина дефекта (зазор в его вершине Д = 2р, р — радиус в вершине дефекта), I — протяженность

На рис. 2.16 представлена зависимость относительных размеров дефектов (I /В}» от степени механической неоднородности Кд при фиксированных значениях as. Из рисунка видно, что с уменьшением ж величина (I /В), снижается, а с увеличением степени механической неоднородности К^ при ае = const имеет место ростзначений(1/В)« . Хорошей иллюстрацией наличия области дефектов (I /В)*, не снижающих статической прочности соединений с мягкой прослойкой, служит представленная на рис. 2.17 экспериментальная картина муаровых полос для моделирующего образца и соответствующая ей сетка линий скольжения. Механическое поведение данной модели несмотря на наличие дефекта на контакте металлов М и Т абсолютно идентично поведению бездефектного соединения.

Применение моделирующих образцов, несмотря на некоторую условность, позволяет более четко проследить за влиянием отдельных конструктивно-геометрических параметров (к, ф) на механическое поведение рассматриваемых соединений. Испытания моделирующих образцов проводили в специальном контейнере, который позволяет за счет сдерживания своими стенками деформаций прослойки в направлении нор-мапи к ним реализовать условия плоской деформации при относительно

С уменьшением относительной величины мягкой прослойки к в диапазоне ее изменений к < кк, в котором имеет место контактное упрочнение мягкого металла, поле линий скольжения в прослойке претерпевает существенные изменения. Для определения конфигурации данных полей линий скольжения использовали решения задач о вдавливании выпуклого и вогнутого штампов в полосу /68, 140/, позволяющие рассмотреть механическое поведение мягких прослоек при условии, когда основной металл цилиндрической оболочки, имеющей криволинейные границы, не вовлекается в пластическую деформацию. В рассматриваемых задачах выпуклый штамп имеег круговой контур радиуса R, а вогнутый — радиуса R + Т, позволяющие моделировать реальную кривизну толстостенных оболочковых конструкций Поля линий скольжения в обоих случаях состоят из кривых, близких к логарифмическим спиралям, и веерных полей линий скольжения, исходящих из особых точек А[ т и Д 2 (рис. 4.6,а,б) Представленные сетки линий скольжения, описывающие очаг пластической деформации при внедрении криволинейных штампов в полосу (рис. 4.6) построены с использованием численно-графического метода /68/. Здесь же на рисунках приведены эпюры напряжений av и ал (в системе координат YXZ). являющиеся по сути компонентами тензора напряжений а() и аг (в системе координат 0-r-z), по сечению мягкой прослойки. Используя алгоритм численно-графического построения, базирующийся на задачах о внедрении криволинейных штампов в полосу, были построены сетки линий скольжения в толстостенных цилиндрических оболочках, ослабленных мягкими продольными прослойками, в условиях их нагр\жсния внутренним или внешним давлением (рис 4.7).

Рассмотрим механическое поведение сварных соединений из пластин с дефектами в мягких (М) и твердых (Т) швах, которые имеют пониженные или повышенные прочностные характеристики металла шва по сравнению с основным металлом (Тили М соответственно, рис. 2.1). Условимся характеризовать плоскостной дефект относительными величинами Д и I, где Д — ширина дефекта (зазор в его вершине Д = 2р, р — радиус в вершине дефекта), I — протяженность

На рис. 2.16 представлена зависимость относительных размеров дефектов (I /В)ф от степени механической неоднородности Kg при фиксированных значениях к. Из рисунка видно, что с уменьшением as величина (1/В)* снижается, а с увеличением степени механической неоднородности К^ при ж = const имеет место рост значений ([/В)* . Хорошей иллюстрацией наличия области дефектов (f/B)*, не снижающих статической прочности соединений с мягкой прослойкой, служит представленная на рис. 2.17 экспериментальная картина муаровых полос для моделирующего образца и соответствующая ей сетка линий скольжения. Механическое поведение данной модели несмотря на наличие дефекта на контакте металлов М и Т абсолютно идентично поведению бездефектного соединения.

Применение моделирующих образцов, несмотря на некоторую условность, позволяет более четко проследить за влиянием отдельных конструктивно-геометрических параметров (к, ф) на механическое поведение рассматриваемых соединений. Испытания моделирующих образцов проводили в специальном контейнере, который позволяет за счет сдерживания своими стенками деформаций прослойки в направлении нормали к ним реализовать условия плоской деформации при относительно

С уменьшением относительной величины мягкой прослойки к в диапазоне ее изменений к < кк, в котором имеет место контактное упрочнение мягкого металла, поле линий скольжения в прослойке претерпевает существенные изменения. Для определения конфигурации данных полей линий скольжения использовали решения задач о вдавливании выпуклого и вогнутого штампов в полосу /68, 140/, позволяющие рассмотреть механическое поведение мягких прослоек при условии, когда основной металл цилиндрической оболочки, имеющей криволинейные границы, не вовлекается в пластическую деформацию. В рассматриваемых задачах выпуклый штамп имеет круговой контур радиуса R, а вогнутый — радиуса Л -I- Т, позволяющие моделировать реальную кривизну толстостенных оболочковых конструкций. Поля линий скольжения в обоих случаях состоят из кривых, близких к логарифмическим спиралям, и веерных полей линий скольжения, исходящих из особых точек AI 2 и Д} 2 (рис. 4.6,а,б). Представленные сетки линий скольжения, описывающие очаг пластической деформации при внедрении криволинейных штампов в полосу (рис. 4.6) построены с использованием численно-графического метода /68/. Здесь же на рисунках приведены эпюры напряжений су и Gx (в системе координат YXZ), являющиеся по сути компонентами тензора напряжений CTQ и Gr (в системе координат Q-r-z), по сечению мягкой прослойки. Используя алгоритм численно-графического построения, базирующийся на задачах о внедрении криволинейных штампов в полосу, были построены сетки линий скольжения в толстостенных цилиндрических оболочках, ослабленных мягкими продольными прослойками, в условиях их нагружения внутренним или внешним давлением (рис. 4.7).

различных структурных состояний на механическое поведение материалов и проведено сравнение спектра дислокационных субструктур [275], образованных при холодной деформации, возврате и горячей деформации (крипе).

степени механическое поведение материалов. С точки зрения упрочнения более эффективными являются субзеренные структуры, для которых наблюдается выполнение зависимости Холла — Петча (3.44). В то же время деформационные ячеистые структуры приводят к обратной зависимости упрочнения от размера ячейки (см. уравнение (3.43)). Реальная субструктура (смешанная субзеренно-ячеистая), получаемая при статическом или динамическом возврате, может приводить к значениям показателя т в уравнении (3.45) как равным 1 или 1/2, так и некоторым промежуточным величинам.

6 Д-ЗОКУ II КВД (Р) 8386/207 ВТЗ-1 65-70 Механическое повреждение выходной кромки — 10 мм

Разрушение одной из лопаток VII ступени КВД произошло на расстоянии 32 мм от подошвы замка (№ 15, табл. 11.4). На входной кромке пера лопатки имело место механическое повреждение в виде забоины длиной около 1,5 мм и глубиной около 0,5 мм. В зоне забоины по выступу материала был выявлен ямочный рельеф, свидетельствующий о статическом надрыве материала в этой зоне (рис. 11.14). О ее образовании в момент нанесения забоины свидетельствует тот факт, что ямки имеют строго направленную ориентацию. Зона надрыва материала уходит под поверхность зоны последующего усталостного роста трещины, где на поверхности излома наблюдается множество регу-

Очаг разрушения лопатки расположен со стороны ее спинки и в нем отсутствуют какие-либо признаки механического повреждения материала или наличия дефектов материала. Все это свидетельствовало о естественном зарождении и развитии усталостной трещины в материале лопатки после ее повреждения. Механическое повреждение в результате возможной деформации отсутствовавшей части пера лопатки вызвало нарушение геометрии путем изгиба лопатки и привело к изменению ее резонансных характеристик, что и определило быстрое зарождение и распространение усталостной трещины.

Механическое повреждение площадью 10 мм2 и глубиной 1 мм при замене хвостового отсека

В указанных двух случаях, к моменту выравнивания внутреннего давления в лонжеронах с внешним давлением, в них не успевали зародиться и распространиться усталостные трещины от границы продольной несплошности. В других случаях с увеличением периода эксплуатации лопасти с несплошностью производственного характера, расположенной по внутренней стенке, например по ребрам жесткости, происходит зарождение и развитие усталостных трещин. На этот факт указывают и другие случаи повреждения лонжеронов, такие как коррозия, механическое повреждение, засверливание и др., от которых имело место зарождение и развитие усталостных трещин (см. табл. 12.2). При этом важно подчеркнуть, что неупорядоченный характер расположения повреждений по длине и по сечению лонжерона определяет различие в протекании процесса не только зарождения, но и роста трещины, так как различным образом реализуется ее раскрытие. Роль раскрытия трещины является определяющей в скорости стравливания давления через полость несплошности лонжерона, поэтому именно ее используют в качестве характеристики, определяющей эффективность работы сигнализатора.

Другая причина выхода индентора из строя — его механическое повреждение при внедрении в испытуемый материал высокой твердости и динамической нагрузки в момент соприкосновения с образцом. Для исключения повреждений в используемых приборах необходимо прилагать нагрузки плавно от нуля до заданной величины.

1. Изменения свойств смол. Свойства смолы могут ухудшаться под воздействием внешней среды. Понижение прочности смолы может привести к уменьшению "прочности композита на сдвиг и растяжение в поперечном направлении, а также прочности на изгиб и сжатие, если происходит механическое повреждение материала. Предполагается, что такое понижение прочности смолы влияет на свойства композита как при комнатной, так и ,при повышенной температуре, хотя не обязательно в одинаковой степени.

ные мнения. При способе катодной защиты с наложением тока от внешнего источника неправильное обслуживание, механическое повреждение анодов (анодных заземлителей) или недостаточно прочное крепление кабелей и анодов и неэффективная изоляция могут привести к выходу защитных установок из строя. При протекторной защите может произойти пассивация протекторов; в особенности в загрязненных прибрежных водах. Для обеспечения большого срока службы требуются протекторы очень большой массы; так, для одного из сооружений в прибрежном шельфе общей площадью около 40000 м2 нужны алюминиевые протекторы массой около 500 т. В табл. 17.1 дается обзор свойств систем защиты. Поскольку морские сооружения, в прибрежном районе обычно имеют изолирующие покрытия более или менее высокого качества, требуемый защитный ток вначале может быть различным, но через несколько лет его величина уравнивается. Требуемый защитный ток зависит в основном от содержания кислорода, температуры и движения воды (табл. 17.2 [1, 8]). В табл. 17.2 приведены данные по различным установкам катодной защиты от коррозии с указанием соответствующей силы защитного тока.

держании; они должны быть изолированы между собой слоем матрицы. Во-вторых, механическое повреждение волокон должно быть сведено к минимуму. В-третьих, взаимодействие волокон с окружающей средой и с матрицей в процессе их совмещения и снижение при этом прочности волокон должно быть минимальным. Например, при использовании хрупких волокон (борных, углеродных, карбида кремния и др.) целесообразно применять при изготовлении изделий методы осаждения матриц из жидкого или газообразного состояния, в то время как в случае применения металлической проволоки более приемлемы методы деформационного уплотнения (прокаткой, экструзией), взрывного прессования и др.

Нитевидная коррозия. Коррозия этого типа обычно развивается под органическими, а иногда и под гальваническими покрытиями со слабой адгезией в результате действия влажного воздуха на полированные стальные поверхности. Пораженная поверхность приобретает мозаичный вид. Высоколегированные стали не склонны к нитевидной коррозии. Причиной возникновения нитевидной коррозии являются шлаковые включения или механическое повреждение лакового слоя.

Трубы из графитопластовых материалов марок АТМ-1, ATM-IT ТУ 48-20-13-77 различных диаметров. Предназначены для защиты штуцеров химической арматуры и должны обеспечивать водопоглощение 0,01—0,1 %; водопроницаемость под давлением среды 0,5 МПа — не раньше чем через 10 мин; предел прочности при изгибе и растяжении соответственно не менее 25 и 18 МПа; теплостойкость от —18 до +115°С для труб из материалов марки АТМ-1 и от 18 до +150°С — для ATM-IT. Трубы можно перевозить всеми видами транспорта; хранить — в условиях, исключающих воздействие атмосферных осадков и механическое повреждение. Гарантийный срок хранения труб— 18 мес со дня отгрузки.