Неоднородностью распределения

Полностью сбалансированный при проектировании ротор после изготовления обладает тем не менее некоторой неуравновешенностью, вызванной неоднородностью материала и отклонениями фактических размеров ротора от их номинальных значений. Такая неуравновешенность устраняется в процессе изготовления на специальных балансировочных станках. Балансировка может быть как автоматической, так и неавтоматической. Сначала рассмотрим статическую и динамическую балансировки, выполняемые в неавтоматическом режиме.

Изготовление термопар. В теплотехнических измерениях чаще всего используют термоэлектродную проволоку диаметром ~0,5 мм, так как проволока меньшего диаметра обладает большей неоднородностью материала.

Полностью сбалансированный при проектировании ротор после изготовления обладает тем не менее некоторой неуравновешенностью, вызванной неоднородностью материала и отклонениями фактических размеров ротора от их номинальных значений. Такая неуравновешенность устраняется в процессе изготовления на специальных балансировочных станках. Балансировка может быть как автоматической, так и неавтоматической. Сначала рассмотрим статическую и динамическую балансировки, выполняемые в неавтоматическом режиме.

FC/F и чем больше величина краевого угла 6. Следовательно, наиболее вероятными местами возникновения пузырьков на тепло-отдающей поверхности будут элементы шероховатости в виде углублений, впадин и именно те из них, в которых местные условия смачивания по каким-либо причинам ухудшены. Локальное ухудшение смачивания (увеличение Э) может вызываться неоднородностью материала поверхности, инородными включениями, различными загрязнениями и, в частности, трудноудаляемыми адсорбционными пленками масел и жиров, механическими напряжениями и т. п. Снижение давления при прочих равных условиях приводит к уменьшению абсолютной величины первого слагаемого правой части зависимости (13-5), т. е. к увеличению работы на образование парового пузырька. Вследствие этого при уменьшении давления начало процесса парообразования сдвигается в область более высоких перегревов жидкости.

Связанная система уравнений (50) и (51) по своей структуре аналогична системе, описывающей большие прогибы однородных пластин (см. работу Тимошенко и Войновского-Кригера [163] с. 418), включающей в отличие от системы (50), (51) нелинейные операторы, а также основным уравнениям линейной теории пологих оболочек ( [163 ], с. 559). В нелинейной теории пластин и в теории пологих оболочек связь между уравнениями осуществляется через коэффициенты, зависящие от кривизны, а в рассматриваемом здесь случае слоистых анизотропных пластин эта связь вызвана неоднородностью материала (она осуществляется с помощью оператора L3, включающего элементы матрицы J9*/, которые зависят, в свою очередь, от элементов матрицы Ац и матрицы Bti, входящих в исходные соотношения упругости). Это означает, что при постановке граничных условий на краях слоистой анизотропной пластины необходимо одновременно рассматривать силовые факторы и перемещения, соответствующие как плоскому, так и изгибному состояниям. При этом на каждом краю следует сформулировать по четыре граничных условия.

Другим явлением, связанным с неоднородностью материала, является дисперсия, которая вызывает искажение импульса напряжений при его прохождении через материал. Дисперсия возрастает при уменьшении длительности, времени нарастания и периода импульса напряжения. При этом импульс сжимающих напряжений при прохождении волны может привести к появлению растягивающих напряжений и вызвать образование микро-трещин в композиционном материале.

В каждом из слоев многонаправленного слоистого композита возникает сложное напряженное состояние, даже если композит в целом находится под действием одноосного напряжения. Следовательно, и в простейшем случае нагруже-ния композита начало разрушения слоя должно определяться при помощи соответствующего критерия предельного состояния. Предложено много разновидностей критериев прочности однонаправленных композитов, рассматриваемых как однородные анизотропные материалы (см., например, [10]'), в форме, удобной для описания экспериментальных данных. В основу этих критериев положена гипотеза, согласно которой однонаправленный волокнистый композит считается однородным анизотропным материалом. Можно ожидать, однако, что для оценки предельного состояния композита потребуется рассмотрение таких деталей механизма разрушения, которые определяются неоднородностью материала на уровне армирующего элемента. Дело в том, что виды разрушения, вызванные разными по направлению действия напряжениями, имеют принципиально различающиеся особенности.

При оценке влияния дефектов на работоспособность материала путем механических испытаний следует учитывать сильную зависимость этого влияния от ориентировки дефектов и их распределения, а также то, что различные условия разрушения — скорость нагружения, податливость нагружающей системы, наличие концентратора напряжений и т. д. — могут значительно изменить вид излома и замаскировать некоторые дефектные свойства материала. Так, в частности, особенности строения изломов, связанные с неоднородностью материала и разной способностью к пластической деформации неоднородных зон, т. е. изломы шиферные, «черные», расслоения в изломах лучше выявляются в достаточно пластичном состоянии материала, чем в хрупком.

Величина показателя степени п является для определенного магнита эмпирической константой. Из (1) видно, что число ампер-витков, необходимое для создания в зазоре магнита поля В, в значительной степени зависит от величины зазора б и отношения B/BS. Из практических соображений индукция в зазоре может лишь незначительно превышать Bs. Обычно величина 6=1,5—3,5 см. Уменьшение зазора ведет к быстрому усилению влияния неровностей поверхности и неоднородности материала полюсов на однородность поля, вызывая ее ухудшение. При увеличении зазора неоднородность поля, обусловленная неровностями поверхности и неоднородностью материала полюсов, уменьшается, однако при этом наблюдается

2. Анализ влияния неоднородности намагниченности полюсов на однородность поля в зазоре магнита. Неоднородность магнитного поля может вызываться также неоднородностью материала полюсов [36]. Авторами настоящей работы методом порошковых фигур Акулова — Биттера была исследована поверхностная магнитная структура образцов и полюсных наконечников из FeCo — 2У-сплава. Были выявлены следующие виды неоднородностей: внутризеренная, межзеренная, макро-

Обсуждение полученных результатов. При оценке и объяснении полученных результатов испытаний необходимо отметить некоторые осложнения, связанные с неоднородностью материала в рабочем сечении образца. Сварка плавлением алюминиевых сплавов в нагартованном или термически упрочненном состоянии приводит к образованию зоны ?" с пониженной прочностью [10] ширина и уровень свойств

внутреннем слое пористой стенки не только создает предпосылки для эффективного контроля за расходом охладителя, но и подавляет неоднородности потока, вызываемые неравномерностью пористой структуры и неоднородностью распределения внешнего давления.

Погрешности рентгеновского излучателя связаны с нестабильностью параметров питания (напряжения и тока, формы и длительности импульса), погрешностями фильтрации и изменения характеристик излучения в процессе работы, размерами фокуса и уровнем афокального излучения, неоднородностью распределения излучения в рабочем телесном угле, нестабильностями излучения, вызванными внутренними процессами рентгеновского источника, механическими и тепловыми нагрузками на источник в процессе сканирования, вибрациями отдельных элементов излучателя и т. п.

с возникающей в процессе испытания неоднородностью распределения напряжений на поверхности раздела, делает любую количественную оценку прочности поверхности раздела при существующем уровне знаний ненадежной. Даже для образцов одинаковой геометрии остаточные напряжения и напряжения, введенные механической деформацией, будут меняться при переходе от одной композитной системы к другой в силу различия их механических и термических характеристик. Представляется, что известные способы экспериментального определения позволяют оценивать прочность поверхности раздела лишь чисто качественно.

Во-первых, когда разрушение образца с концентратором, изготовленного из слоистого композита, происходит от разрыва в направлении, перпендикулярном направлению растяжения, величина предельных напряжений не соответствует расчетной, определенной на основе теоретического коэффициента концентрации (полученного из теории анизотропных пластин). Это явление связано с неоднородностью распределения деформаций около отверстия и, следовательно, с возможностью появления больших нелинейных деформаций еще до разрушения. Имеющиеся данные дают основание считать, что для получения достоверных расчетных предельных напряжений для образцов слоистых композитов с круговыми отверстиями теория анизотропных упругих пластин непосредственно неприменима.

Сварные соединения в результате влияния термодеформационного цикла сварки обладают значительной неоднородностью распределения физико-механических свойств по сравнению с основным металлом. При совместном влиянии коррозионно-активной среды и механических напряжений (остаточных и эксплуатационных) комплекс'физико-механических'неоднородностей проявляется в большей степени и сопровождается усилением электрохимиче-

Из изложенного выше следует, что неоднородность металла шва нержавеющих сталей может вызываться как случайными причинами, так и причинами, закономерно связанными с сущностью самого процесса сварки, при этом значительное влияние на процесс структурообразования, оказывает стабильность режимов сварки. Как показали исследования [117], неоднородность акустических свойств сварного шва вызывается в основном неоднородностью распределения ферритной фазы в отдельных слоях сварного шва по его длине. Так как в отличие от углеродистых и малолегированных сталей акустические характеристики металла шва нержавеющих сталей могут изменяться в широких пределах, то перед проведением ультразвукового контроля сварных швов этих сталей в производственных условиях необходимо предварительно проверить однородность металлов по длине шва и уровень затухания в нем ультразвуковых колебаний.

Таким образом, для сталей аустенитного класса с содержанием феррита не более 10—15% установлено влияние ферритной фазы на затухание ультразвуковых колебаний в сварном шве. Неоднородность акустических свойств сварного шва вызывается в основном неоднородностью распределения ферритной фазы в отдельных слоях сварного шва по его длине. Важно было также определить влияние ферритной фазы на затухание и скорость распространения ультразвука в сталях аустенитно-ферритного класса, в которых ее содержание достигает 60—70%.

Жизнь большинства металлов и сплавов начинается после металлургического получения слитков или отливок будущих изделий. Дальнейшая судьба металла зависит главным образом от микро- и макроструктуры материала. Металл затвердевает, но и после этого продолжается медленная перестройка его структуры под действием внутренних напряжений: они порождаются неоднородностью распределения примесей, неправильной стыковкой отдельных кристаллов и другими дефектами, образующимися при затвердении. Этот процесс стабилизации, называемый естественным старением, в крупных отливках продолжается в течение нескольких лет, изменяя размеры, форму и напряженное состояние изделия. При обработке металла ультразвуком в процессе кристаллизации такая стабилизация внутренней структуры, а следовательно, и свойств металла происходит сразу при затвердевании отливки. При этом измельчаются микро- и макрозерна, уменьшается степень неоднородности распределения включений по всему объему материала. Вследствие структурных изменений улучшаются и механические свойства металла — повышаются его прочность и пластичность.

Из рис. 4 также следует, что после кризиса теплообмена температура стенки на нижней образующей устанавливается меньше, чем на верхней, что, по-видимому, связано с некоторой неоднородностью распределения капель влаги в сечении трубы из-за влияния гравитационных сил. А это обстоятельство, в свою очередь, влияет на теплоотдачу в верхней и нижней частях трубы.

Однако такой подход все же является упрощенным, поскольку обе теплообменивающиеся системы (поверхности нагрева и факел) характеризуются заметной неоднородностью распределения параметров в пространстве. Поле температур факела неоднородно по длине и ширине топки. Неодинакова также способность различных участков экранов воспринимать падающий лучистый поток: открытые трубы воспринимают около 50% этого потока, а зашлакованные участки 75% отражают; еще меньше доля полезно использованного тепла у футерованных труб.

течения имеет заметное скольжение относительно жидкости, что наряду с неоднородностью распределения фаз по сечению канала вызывает различие истинных скоростей фаз и скорости смеси. Согласно [50]

Погрешности рентгеновского излучателя связаны с нестабильностью параметров питания (напряжения и тока, формы и длительности импульса), погрешностями фильтрации и изменения характеристик излучения в процессе работы, размерами фокуса и уровнем афокаль-ного излучения, неоднородностью распределения излучения в рабочем телесном угле, нестабильностями излучения, вызванными внутренними процессами рентгеновского источника, механическими и тепловыми нагрузками на источник в процессе сканирования, вибрациями отдельных элементов излучателя и т.п.