Наибольшие повреждения

Указанные допущения позволяют получить стройную теорию распределения температуры в телах при нагреве их различными движущимися источниками теплоты. Эта теория хорошо отражает качественную картину, а в ряде случаев дает также и достаточную для технических расчетов точность описания сварочных процессов. В точках, где находятся сосредоточенные источники, расчетная температура может достигать бесконечно больших значений. Наибольшие погрешности в описании полей температур наблюдаются в зонах вблизи действия источников теплоты. Определение температур в этих зонах по изложенным здесь методикам проводить не следует.

7. Какие измерения вносят наибольшие погрешности в определение коэф фициента теплопередачи?

Наиболее просто установку по отверстию выполняют надеванием проверяемой детали на гладкую цилиндрическую оправку. Однако в этом случае возникают и наибольшие погрешности измерения за счет зазоров между отверстием детали и оправкой.

18. Наибольшие погрешности измерения на микроскопе

Во-вторых, полнота уравнений гомогенных моделей переноса позволила снять неполноту поканальных моделей. Это относится к формулировке поперечного баланса количества движения, в котором допускались наибольшие погрешности, пренебрежение инерционными эффектами и эффектами перемешивания.

При линейных измерениях наибольшие погрешности вызываются динамическими изменениями температуры во времени, что ведет к изгибу и кручению элементов прибора. Угловое расположение поверхности при изотропных материалах не зависит от перехода в новое однородное температурное состояние, но при изменениях температуры происходят искажения углов вследствие тепловой инерции деформируемых тел. Тепловое расширение ат жидкостей примерно в 15 раз больше, чем у стали.

Величины погрешностей, составляющие в большинстве случаев от 0,5 до 5 %, приведены в табл. 3.1 для температур в дефектной области (см. данные в скобках). Бездефектные температуры вычисляют с меньшими погрешностями (менее 1 %). Наибольшие погрешности возникают в ситуациях, когда нетеплопроводное или значительной толщины тело нагревают коротким тепловым импульсом. Такие ситуации не очень характерны для практики, поскольку при этом следует применять относительно слабый, но продолжительный нагрев.

Аналитический подсчет упругих характеристик элементов колебательной системы иногда затруднен из-за наличия таких конструктивных элементов, как отверстия, канавки. Наибольшие погрешности возникают при определении податливости коленчатых валов, зубьев шестерен, резиновых элементов. Следует учесть, что во многих современных компактных установках необходим учет податливости опор, зубьев шестерен, изгиба валов [3, 22]. Жесткостные характеристики в юраздо большей степени, чем инерционные, нуждаются в экспериментальном уточнении.

исследований. В работе [46 ] обобщены результаты по достоверности определения линейных размеров несплошностей в направлении толщины стенки при контроле на полномасштабной модели корпуса реактора. Как следует из рис. 82, погрешности в определении глубины несплошности могут достигать существенных значений как в сторону занижения размера, так и в сторону его завышения. На рис. 83 и 84 изображены дефекты 8 и 9 (см. рис. 82), для которых получены наибольшие погрешности.

Программа PISC-III была завершена в 1993 г., к настоящему времени некоторые результаты опубликованы [48—51 и др.]. Ниже очень конспективно изложены основные результаты этих исследований. Результаты исследований достоверности определения линейных размеров несплошностей в направлении толщины стенки при контроле на полномасштабной модели корпуса реактора представлены на рис. 71. Как видно, погрешности в определении глубины несплошности могут достигать существенных значений, как в сторону занижения размера, так и в сторону его завышения. На рис. 72, 73 изображены дефекты № 8 и 9 (см. рис. 71), для которых получены наибольшие погрешности.

сменах и продолжительности периода работы на каждом конкретном режиме (рис. 9.3). Но на этапах собственно полета ВС, когда в дисках действуют наибольшие по величине напряжения и, следовательно, материалу диска наносятся наибольшие повреждения, типовые ПЦН разных типов двигателей в части последовательности смен режимов работы двигателя близки друг другу. Поэтому существенные разбросы по наработке дисков до разрушения не могут быть связаны только с различием в условиях нагружения дисков в пределах эксплуатационных ПЦН.

Ход кривой накопленного повреждения сь позволяет заключить, что наибольшие повреждения реализуются в момент времени, близкий к моменту наибольшего прогрева лопатки. Существенным является обстоятельство, что основная доля повреждения за цикл (до 90%) накапливается на этапе сжатия в течение времени, составляющего примерно 40% от общей продолжительности.

Из характера зависимостей тц—,N и тц—R вытекает вывод о критерии разрушения при длительной термоусталости: число циклов до разрушения становится недостаточным для оценки сопротивления разрушению, и необходимо учитывать суммарное время до разрушения. Значения времени до разрушения, опре^ деляемые по верхним участкам кривых на рис. 44, целесообразно сопоставлять с характеристиками долговечности при длительном статическом нагружении. Нижние участки этих кри^ вых, где влияние длительности цикла проявляется в уменьшение числа циклов до разрушения, но само число циклов быстро изменяется при вариации длительности циклов, по-видимому, больше соответствуют характеристикам малоцикловой усталости. Область минимальной долговечности охватывает значения длительности цикла тц, при которых совместное действие стати^ ческих и циклических нагрузок вызывает наибольшие повреждения в материале при термоциклическом нагружении.

экспериментальных точек) для циклов с длительностью выдержки 1,5; 5,7 и 10,7 мин, что естественно для первого цикла нагружения. Из графика видно также, что величина релаксация напряжений наиболее значительна в первый период, и за Время выдержки 1,5 мин (цикл длительностью тц=2,8 мин) развивается основная доля деформации ползучести. Так, для сплава ХН62ВМКЮ (рис. 62) релаксация за 1,5 мин приводит1 к уменьшению напряжений на 40—50%, а последующая выдержка до 10,7 мин — всего на 10—12%. Таким образом, наибольшее относительное уменьшение напряжении вследствие релаксации и развитие деформаций ползучести происходят в циклах с короткой выдержкой (тв='1-7-3 мин). В таких циклах материал получает наибольшие повреждения, поскольку за ресурс изделия их может быть много (из-за небольшой продолжительности). Это обстоятельство подтверждают опытные данные (см. гл. III), которые показывают, что зависимость долговечности от длительности цикла имеет минимум при тц=Зч-5 мин.

ние трещин в зонах протекания интенсивного фреттинга (под ступицей гребного винта и концами облицовок на судах [51 ], на поверхности вагонной оси под ступицей колеса) является основной причиной замены либо ремонта деталей, входящих в состав номинально неподвижных соединений. В некоторых случаях развитие усталостных трещин в зонах фреттинга приводит к поломке валов и потере винтов. Фреттинг-коррозионные повреждения в зоне контакта при циклических нагрузках возникают вследствие микросмещений. При наличии крутильных колебаний, циклическом кручении и изгибе наибольшее проскальзывание происходит у торца ступицы, где и наблюдаются наибольшие повреждения поверхностей [51 ]. Уменьшения фреттинг-коррозионных повреждений добиваются различными конструктивными и технологическими методами. Нанесение полимерных покрытий марок ГЭН-150 и УР-19 на подступичную часть гребного вала повышает его усталостную прочность примерно на 25—30%. Полимерное покрытие уменьшает протекание процессов фреттинг-коррозии, способствует некоторому перераспределению напряжений и уменьшению их концентрации у кромки напрессованной ступицы. Фреттинг-коррозионные повреждения уменьшают также нанесением металлических пленок гальваническим методом [68, 15]. Однако положительные результаты получают далеко не всегда. При исследовании влияния электроосажденных металлических покрытий на усталостное разрушение мягкой стали в условиях фреттинг-коррозии лучшие результаты были получены при осаждении меди [68]. Снижение фреттинг-коррозионных повреждений отмечалось также при испытаниях деталей из нормализованной стали [45], подвергнутых алитированию и электролитическому лужению [15]. В работе [68] показано, что, с одной стороны, электроосажденное покрытие видоизменяет фреттинг-процесс, поглощая локальные движения между стальными поверхностями, с другой, изменяет усталостные свойства основного металла вследствие поглощения водорода, присутствия трещин в электроосаж-денном металле, наличия в них вредных внутренних напряжений растяжения. В зависимости от того, каков баланс этих факторов, получается либо положительный, либо отрицательный эффект от применения электроосадков.

Результаты исследования малоцикловой усталости жаропрочных сплавов ХН75МБТЮ-ВД и ХН56МВТЮ, приведенные на рис. 2.5 и 2.7, показывают, что наибольшие повреждения возникают в опасной зоне конструктивного элемента при циклическом неизотермическом деформировании на этапе упругопластического растяжения при высокой температуре термического цикла. Предельное состояние в указанных условиях достигается при меньшем числе циклов, чем при других режимах малоциклового нагружения. Сравнение данных, приведенных на рис. 2.6 и 2.7, показывает, что сопротивление малоцикловой усталости при синфазном режиме значительно меньше, чем при противофазном.

Наибольшие повреждения обычно не удается определить таким способом. Трещины могут самоуплотняться в результате сжатия труб при понижении температуры и уменьшении давления внутри труб по сравнению с рабочим. Такие повреждения могут быть обнаружены осмотром каждой трубы изнутри с помощью боро-скопа. Эта работа трудоемка и сложна, если нет свободного доступа к трубным доскам. Во время ремонта парогенератора американской АЭС в Шиппингпорте обслуживающий персонал подвергся значительному облучению, что было связано со сложностью обнаружения дефектных труб и их заглушки через небольшие монтажные люки,

Наибольшие повреждения возникают при взрыве в топке или газоходе, поскольку обмуровка и обшивка котлов не могут быть рассчитаны на сопротивление взрывной волне.

Рис. 4.10. Данные по разрушению образцов и неразрушению парка роторов, накопивших при длительной эксплуатации наибольшие повреждения: данные получены для образцов из стали:

Наибольшие повреждения имели место в зоне максимальных термических напряжений на входной (по пару) части образца, на которой исходные дефекты отсутствовали. В остальной части образца в условиях более мягких теплосмен максимальное увеличение глубины исходных дефектов составило 6 мм.

Аналогичные явления возникают при циклическом нагруже-нии в режиме термомеханической обработки. Наибольшие повреждения вносят циклы со стадиями сжатия при высоких температурах и циклическое растяжение при низкой температуре [42, 43]. Подобная ситуация возникает на тонких ведущей и задней кромках направляющей лопатки при пуске турбины двигателя. Термическое расширение, все еще стесненное холодным телом лопатки, порождает сжимающие напряжения. А при охлаждении — картина обратная. Не только деформация растяжения наводится в температурном диапазоне наименьшей пластичности, но к" тому же создаются высокие растягивающие напряжения в результате изменения знака неупругой сжимающей деформации, это происходит уже на высокотемпературной стороне цикла (рис. 10.10,6).