Нормальных окружающих

Испытания показывают, что с ростом N уменьшается абсолютное значение do/dN и кривая распределения предела выносливости имеет горизонтальную асимптоту. Значит, при каком-то числе циклов испытание образца необходимо прекратить. Это число циклов ЛГ0 принято называть базой испытаний. Для различных материалов приняты различные базы испытаний; так, для стальных образцов УУ„=107, для цветных металлов и сталей, закаленных до высокой твердости, Л^0=108 и т. д. Наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания, называется пределом выносливости и обозначается а^ (рис. 2.112). Для образцов при коэффициенте асимметрии цикла R ——1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются a_j, а при касательных напряжениях T_J.

Выше было сказано, что для описания закономерностей распространения усталостных трещин (РУТ) широко используются подходы линейной механики разрушения. В общем случае раскрытие трещины в твердом теле может быть осуществлено тремя путями (модами): при нормальных напряжениях возникает трещина типа "отрыв" (тин I); при плоском сдвиге образуется трещина типа Н, или трещина типа "сдвиг"; трещина типа "срез", или типа III, образуется при антиплоском сдвиге (рис. 30).

3) короткие балки, так как при относительно небольших изгибающем моменте и нормальных напряжениях у таких балок могут возникать значительные поперечные силы и касательные напряжения.

Для образцов и деталей при коэффициенте асимметрии цикла /?= — 1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются а_ и (a_i)D, а при отнулевом цикле (/? = 0) соответственно (То И ((То) о-

рушение от импульсных напряжений другого знака, чем сообщенные приложенной внешней импульсной нагрузкой, наблюдается также при быстром снятии весьма высоких импульсных нагрузок. Так, свинцовый шар, подвергнутый всестороннему сжатию давлением около ста тысяч am, после быстрого снятия (в течение неск. микросекунд) давления начинает расширяться, при расширении упругая энергия, накопленная при сжатии, переходит в кинетическую энергию. К моменту возвращения к начальным размерам развивается высокая скорость перемещения, инерция перемещающихся частиц оказывается значительно выше их прочностных связей, и шар разрушается от нормальных растягивающих напряжений. Импульсные нагрузки создают также весьма высокие напряжения, достигающие 105 кг/см2. Деформация при нормальных напряжениях 105 кг/см2 имеет существенные особенности. Незначительная степень деформации при таких нагрузках, напр. характеризуемая степенью обжатия 5%, может приводить к упрочнению, обусловливаемому при статическом приложении нагрузки степенью деформации на порядок величины больше (50%). Это объясняется тем, что при высоких импульсных нагрузках и малых обжатиях деформация сосредоточивается в основном в пределах отдельных зерен, внутри к-рых наблюдаются интенсивные сдвиговые явления, а также

аустенита, способствует понижению сопротивления хрупкому разрушению и, следовательно, росту темп-ры хладноломкости. Сталь одинакового химич. состава, но изготовленная различными металлургич. методами или даже раскисленная различными добавками, может иметь различную темп-ру хладноломкости. На темп-ру X. с. большое влияние оказывает размер образца и вид напряженного состояния при испытании. При увеличении размера образца (в результате действия масштабного фактора) сопротивление хрупкому разрушению уменьшается, а темп-pa хладноломкости повышается. При более «мягком» напряженном состоянии, т. е. когда при тех же нормальных напряжениях действуют относительно большие касательные напряжения, происходит понижение темп-ры хладноломкости. Поэтому при работе материалов на сжатие темп-pa хладноломкости весьма низкая, при кручении — более высокая, при растяжении или изгибе—наиболее высокая. Образцы с грубой поверхностью имеют более высокую темп-ру хладноломкости.

314. У м а н с к и и А. А. О нормальных напряжениях при кручении крыла самолета.— Техника воздушного флота, 1940, № 12.

Мерой перемещений внутри тел в каждой точке являются относительные деформации; при нормальных напряжениях (растяжение-сжатие) е = х/1, при касательных (кручение) у = R<(/1-Поэтому элементарные силы линейного внутреннего трения предполагаются пропорциональными их скоростям Е или у- Обычно они добавляются к силам упругости по закону Гука:

Для резиновых амортизаторов допустимы колебательные напряжения (в лг/сл2): нормальные (для сжатия) + 11 и касательные +2,5. Коэфициент затухания колебаний резины при нормальных напряжениях составляет 0,3 и при касательных — 0,35. Для целей виброизоляции резину уместно применять лишь в тех случаях, когда частота колебаний не ниже 200 в минуту.

переменных нормальных напряжениях. fe, = ——------то же для касательных напряжений.

6. Уманский А. А., О нормальных напряжениях при кручении крыла самолета, „Техника воздушного флота" № 12, 1940.

III. Контроль качества [а) в опытном и серийном производстве; б) во: действие нормальных окружающих условий или утяжеленных внеи них факторов; в) в месте установки; г) в полевых условиях]

3. На воздействие нормальных окружающих условий или утяжеленны внешних факторов?

4.26. Испытания на воздействие нормальных окружающих условий и внешних факторов. Обычно под испытаниями на воздействие окружающих условий понимают испытания, проводимые в нормальных условиях, имеющих место обычно в лаборатории или в заводском помещении, а под испытаниями на воздействие внешних факторов или особых условий подразумеваются все испытания, при которых изделие подвергается воздействию факторов, не относящихся к нормальным окружающим условиям. Однако некоторые испытания, проводимые в реальных условиях эксплуатации при естественных внешних факторах, в частности когда место испытаний специально выбрано для получения предельных температуры, вибраций, влажности, пыли и т. д., считаются также испытаниями на воздействие внешних факторов. Ниже будут рассмотрены такие испытания.

Испытания на воздействие нормальных окружающих условий обычно проводятся в производственных предприятиях главным образом из-за их простоты и экономичности. (Стоимость их проведения может составлять от одной сотой до одной десятой стоимости испытаний на воздействие внешних факторов.) В проектах высоконадежных изделий необходимо запланировать проведение таких испытаний на этапах исследований и разработки в сочетании с испытаниями на воздействие внешних факторов с целью установления возможности их использования для отбраковки материалов, схем, конструкций, которые не могут нормально работать в реальных условиях эксплуатации изделия. Следовательно, производственные испытания должны планироваться на начальном этапе программы и каждый элемент разрабатываемого изделия, предназначенный для испытаний на воздействие внешних факторов, должен быть до этого испытан в нормальных производственных условиях.

Учитывая такое соотношение испытаний на воздействие нормальных окружающих условий и внешних факторов, следует иметь в виду, что испытания на воздействие окружающих условий являются далеко не всегда эквивалентной заменой испытаний на воздействие внешних факторов, вызванной экономическими соображениями. Такую замену можно считать приблизительно эквивалент-

Хорошо составленная программа испытаний на воздействие внешних факторов должна включать в себя также программу всесторонних испытаний на воздействие нормальных окружающих условий, предшествующих, как указывалось выше, данным испытаниям. Это дает возможность оценить связь результатов двух видов испытаний, что позволяет максимально использовать более экономичные испытания на воздействие окружающих условий. Испытания на воздействие внешних факторов обычно проводятся: 1) на этапе исследований и разработки для оценки конструкции на различных стадиях ее готовности с точки зрения возможности удовлетворительной работы в реальных условиях применения; 2) в начале и в

Исследовательские испытания. Это самые первые испытания, проводимые на начальной стадии разработки проекта изделия или технологического процесса; от других испытаний, относящихся к группе 1, они обычно отличаются тем, что 1) испытывается лабораторный макет, 2) проводится сравнение различных конструкторских решений, 3) испытания по своему характеру являются научно-исследовательскими или поисковыми. Разработчик обычно имеет возможность полностью управлять такими испытаниями и старается получить данные, на основании которых он мог бы выбрать из различных возможных вариантов решение, наиболее близкое к оптимальному. Такие испытания включают испытания на воздействие нормальных окружающих условий и внешних факторов, причем обычно испытываются те части конструкции, для которых решение не совсем ясно или условия применения незнакомы. Исследовательские испытания являются неофициальными; они проводятся, как правило, методом проб под непосредственным наблюдением разработчика, который фиксирует полученные результаты в своей рабочей тетради.

Производственные испытания по проверке качества (подгруппа За) разделяются на два основных вида: испытания на воздействие нормальных окружающих условий и испытания на воздействие внешних факторов. К первому виду относятся: 1) входной контроль качества поступающих материалов и элементов; 2) внутренние испытания для проверки качества заводских технологических процессов; 3) сдаточные испытания для общей проверки качества выпущенного изделия. Проводятся также дополнительные испытания или проверки после упаковки изделия с целью установления того, что защитная упаковка может предохранить изделие от повреждений или порчи во время транспортировки к заказчику или ,к потребителю. Для некоторых классов изделий, таких, например, 'как радиоэлектронная аппаратура или прецизионные механиче-•ские приборы, проводятся дополнительные испытания или совместно с испытаниями на воздействие нормальных окружающих условий, •или отдельно от них; эти испытания носят название «приработки». •Они являются по существу не испытаниями, а запланированной работой изделия в течение определенного времени и имеют целью выявить и исключить отказы начального периода эксплуатации.

Этим испытаниям при нормальных окружающих условиях подвергается, как правило, каждое изделие, или если изделий выпускается очень много, то образцы, отбираемые из каждой партии. Испытания обычно проводятся в тех же заводских окружающих условиях, в которых изделия находились при производстве. Во время

36. Испытания в месте установки и контрольные испытания (на уровне сдача/прием в полевых условиях). При разработке высоконадежных изделий недостаточно проведения заводских испытаний в режиме полного воздействия нормальных окружающих условий и утяжеленных внешних факторов и инспекции качества, так как достигнутая надежность изделий может понизиться из-за ошибок при сборке, установке и обслуживании в полевых условиях, так же как и вследствие ошибок в процессе производства. Полевые условия, как правило, менее поддаются контролю и регулированию, чем производственные условия, и обслуживающий персонал менее опытный, поэтому вероятность различных ошибок значительно возрастает. Испытания в месте установки и контрольные испытания проводятся для обнаружения этих ошибок, возникших в полевых условиях, а также с целью проверки, что не произошло никакого снижения качества при взаимодействии изделий на уровне системы. Полевые контрольные испытания обычно проводятся на уровне окончательной сборки и имеют целью проверку тех параметров, которые подвержены влиянию процессов сборки и установки в полевых условиях. Вместе с тем в результате этих испытаний может быть получена некоторая дополнительная гарантия качества благодаря повторению в полевых условиях заводских сдаточных испытаний на уровне подсистем.

Испытания для оценки ресурса относятся вообще к ускоренным испытаниям, так как они проводятся с целью дать руководству быстрые ответы о запасе ресурса имеющегося полевого парка изделий Отобранные для испытаний образцы должны быть наиболее старыми или с наибольшей наработкой, чтобы можно было обнаружить наихудшее состояние материалов. Функциональные устройства должны быть проверены в нормальных окружающих условиях как до, так и после ускоренных испытаний на старение под действием внешних факторов повышенной интенсивности или в циклическом режиме. Результаты этих испытаний в нормальных окружающих условиях следует сравнивать между собой и с данными производственных сдаточных испытаний, полученными перед началом эксплуатации изделий. Это двойное сравнение необходимо для построения графиков ухудшения, требующихся для прогнозирования вероятного оставшегося ресурса изделий. Из материалов, которые могут быть испытаны только с разрушением, например пиротехнических, должны быть отобраны две партии образцов