Напряжений экспериментально

Эффективный коэффициент концентрации обычно меньше теоретического. Эффективные коэффициенты концентрации определяются опытным путем. Исследования показали, что более хрупкие высокопрочные стали чувствительнее к эффекту концентрации напряжений, которая сильнее сказывается на снижении предела выносливости. В расчетах /Сст и Kt следует брать из таблиц или

Коэффициент концентрации напряжений эффективный в сварных соединениях 82

— Выточка — Концентрация напряжений — Эффективный коэфициент 2 — 512

— Галтель — Концентрация напряжений — Эффективный коэфициент 2 — 512

— Концентрация напряжений — Эффективный коэфициент 2 — 512

— Концентрация напряжений при изгибе — Эффективный коэфициент 2 — 512

— Концентрация напряжений при кручении — Эффективный коэфициент 2 — 512

— Нарезка — Концентрация напряжений — Эффективный коэфициент 2 — 513

— Поперечное отверстие — Концентрация напряжений— Эффективный коэфициент 2 — 513

— Шлицы — Концентрации напряжений — Эффективный коэфициент 2 — 513

мало чувствительными к образованию трещин и концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации напряжений Кч конструкционных стеклопластиков не превосходит 1,4.

Экспериментальное определение кинетических зависимостей роста трещины и пороговых значений коэффициента интенсивности напряжений является сложной методической задачей.

величине скорости деформирования и неизменной величине верхнего предела текучести (точка А на рис. 29, о) характеризуется более низкой величиной нижнего предела текучести (точка В на рис. 29, а) и суженной областью пониженных напряжений. Экспериментально установленное расширение области локализации с ростом скорости деформации усиливает указанный эффект для статических испытаний.

Вследствие относительно очень малых запасов прочности, принимаемых в настоящее время, существенно необходима уверенность в правильном расчетном или экспериментальном определении напряжений, величина которых не должна отличаться от истинных более чем на 10%, так как иначе применяемые коэффициенты запаса прочности могут фактически быть ниже допустимой величины. Однако очень часто сложная конфигурация деталей не позволяет определить напряжения и деформации с большим приближением, чем 20 — 25%. Особые затруднения вызывает определение степени концентрации напряжений в местах малых радиусов закруглений и переходов. В этих случаях необходимо экспериментальное определение напряжений.

Экспериментальное исследование напряжений возможно на натурных деталях и на их моделях. Исследование натурных деталей возможно с помощью проволочных датчиков сопротивления, метода лаковых покрытий, а также с помощью рентгенографии. Однако на металлической модели очень трудно определить величины концентрации напряжений. Это успешно можно выполнить с помощью поляризационно-оптического метода на моделях из оптически-активного материала. Условия работы и условия нагружения таких деталей паровых турбин, как корпусы стопорных и регулирующих клапанов свежего пара, корпусы клапанов промежуточного перегрева, корпусы цилиндров турбин, сопловые коробки, различные элементы паровпуска, близки, особенно в блочных установках, к работе таких элементов паровых котлов, как цилиндрические барабаны, камеры, коллекторы и т. п. Диски, сварные и цельнокованые роторы паровых турбин работают, как правило, при отсутствии знакопеременных нагрузок и при относительно малых температурных градиентах по радиусу. Вследствие этого для них можно в общем случае применить те же коэффициенты запаса прочности, что и для перечисленных выше неподвижных деталей. При всех прочих равных условиях коэффициенты запаса прочности различны для деформированного и для литого металла; для литого они более высоки.

В этом критерии не учитывается форма кольца и характер возникающих напряжений. Экспериментально установлено, что при тепловом ударе возникают только радиальные трещины. Известно, что это свидетельствует о решающей роли тангенциальных напряжений в процессе разрушения. При этом форма кольца и особенно его высота существенно влияют на термопрочность.

Возможности метода имитационного моделирования можно показать на примере анализа кинетики разрушения сварных штуцерных соединений оболочковых конструкций, работающих в условиях малоциклового нагружения при двухосном поле растягивающих напряжений. Экспериментальной основой для создания банка исходной статистической информации послужили результаты испытаний крупногабаритных образцов со сварными штуцерными соединениями [155, 157].

В отличие от соединений с прямолинейными швами, в штуцерных соединениях поверхностные трещины, повторяя контуры границы шва, приобретают дугообразную форму, причем угол охвата штуцерного соединения трещиной зависит от соотношения компонентов главных напряжений o2/°i = т- ^ак' на РИС- Ю.3.6,в,б' показаны диаграммы развития разрушения, полученные как экспериментально, так и расчет-

При этом учитываются в одинаковой степени повреждения от напряжений растяжения и сжатия, если для данных значений температур и напряжений экспериментально не показано отсутствие повреждений от напряжений сжатия или их меньшее значение по сравнению с растяжением.

В дополнение к условию (1.7) был предложен ряд других, связанных с ограничением уровня максимальных нагрузок на диаграмме "нагрузка — смещение берегов трещины" (PC/PQ<1,1) [20], смещений берегов трещины (Vc / VQ < 1,2) [21], относительного остаточного сужения в зоне разрушения (ус < 1,5%) [22], относительного приращения длины трещины (Л/ < 2 %) [20, 23], уровня номинальных напряжений по нетто-сечению образца (а = а/а02; а < 0,7 по данным [22], а < 0,8 по данным [24, 25]). Аналогично указанным условиям для коэффициентов интенсивности напряжений экспериментально установлены ограничения на размеры пластических зон для критических значений J-интеграла и раскрытия трещины, отражающие в основном влияние геометрических размеров:

ности прочности содержит определенный комплекс параметров, вычисленных по результатам испытания образцов. Комплекс параметров, как правило, содержит величины разрушающих напряжений, экспериментально определяемых при различных видах напряженного состояния (растяжения, сжатия и сдвига). Методика, как известно, сильно влияет на результаты испытания анизотропных образцов и может в значительной мере искажать их. Ошибки здесь всегда больше, чем для изотропных металлов, и различны при разных видах испытания. Эти особенности анизотропных материалов приводят к тому, что вид поверхности прочности в большей степени зависит от того, какие именно экспериментальные данные вводятся в уравнение, чем, например, от того, содержат ли эти уравнения только первые и вторые или вторые и четвертые степени действующих напряжений.

Критерий в форме полинома четвертой степени позволяет аппроксимировать поверхность прочности в каждом октанте пространства напряжений по наименьшему числу экспериментально определяемых параметров.