Напряжений поляризационно

дить в цикле сжатия (при максимальных напряжениях и температурах. Расчет напряженного состояния с учетом малых пластических деформаций (Аепл = 0,0.5 -f- 0,02 %) и деформаций ползучести в установившемся режиме при суммарных напряжениях ста -j- стт более 300 МПа дает значения термических напряжений в цикле растяжения даже несколько больше, чем в цикле сжатия, а расчет повреждаемости по уравнению предельной поверхности, полученной при испытании на усталость и длительную прочность t = / (оа, ат, Т) и предположении равного повреждения от сжимающих и растягивающих напряжений, показывает, что и в этом случае основное накопление повреждений происходит в цикле сжатия вследствие низкой (коло 873 К) температуры в цикле растяжения. Например, для трех образцов максимальная скорость накопления повреждений (величина, обратная долговечности материала при условиях нагру-жения в этот момент цикла, если бы они были постоянными) представлена в табл. 3.

предела усталости [4]. Анализ результатов расчетов для разных последовательностей напряжений показывает, что в случаях программы на-гружения с большим числом уровней влияние последовательности небольшое. Это согласуется с результатами испытаний [5], статистический анализ которых показал, что нет оснований отбросить (на уровне доверительной вероятности 0,95) статистическую гипотезу о равенстве средних значений усталостных долговечностей. В табл. 2 приведены результаты расчетов усталостной долговечности пк в зависимости от числа повторений блока программы напряжения (число циклов нагружения в блоке программы и„).

Исследование закономерностей циклического упругопластического деформирования как в направлении определения величины изменения предела пропорциональности, так и путем изучения свойств кривых повторного деформирования при симметричном цикле напряжений показывает, что материалы, у которых эффект Баушингера не проявляется или проявляется очень слабо, в условиях повторного деформирования упрочняются; материалы, имеющие резко выраженный эффект Баушингера, при циклическом деформировании разупрочняются.

Результаты опытов показывают, что опытные значения наибольших изгибных напряжений в наружных проволоках каната составляют 50— 90% от расчетных, определенных по формуле для стержня при модуле упругости каната 1,6-10° кГ/см*. Величина напряжений при движущейся и неподвижной тележках, а также при металлических и резиновых колесах практически одинакова; характер эпюр напряжений показывает, что опытные кривые более точно отвечают расчетным кривым для случая стержня, а не пучка проволок. В дополнительных опытах с металлическим стержнем опытные значения напряжения отличаются от расчетных не более чем на 10%.

Анализ напряжений показывает, что лопасти рабочих колес гидротурбин подвергаются одновременно действию не менее двух нагрузок, различных частот и амплитуд [17, 64, 99, 109, 110, 122].

Анализ частоты пульсаций давлений и динамических напряжений показывает, что для динамических напряжений (и давлений), возникающих при частичных нагрузках (соответствующих первому максимуму), характерно преобладание низкочастотных составляющих — частот вращения отрыва и частоты вращения. По-видимому, это вызвано тем, что на этих режимах рабочее колесо работает в условиях, достаточно далеких от оптимальных.

Сопоставление различных методов повышения усталостной прочности сварных соединений за счет снятия растягивающих и создания сжимающих остаточных напряжений показывает, что сварные соединения с растягивающими остаточными напряжениями имеют низкие пределы усталости. Снятие остаточных напряжений растяжения отпуском или создание в местах концентрации (усиление шва) сжимающих остаточных напряжений точечным нагревом, местным пластическим обжатием и т. п. повышает предел выносливости на 40—110% [47].

Необходимо отметить, что метод Ритца дает лучшие результаты при определении прогиба оа, а при определении напряжений, если нельзя сохранить достаточно большое число членов ряда в выражении (97), он может дать существенные погрешности. Сопоставление расчетных и опытных значений напряжений показывает, что удовлетворительная для нужд практики точность в рассматриваемой задаче получается при числе параметров а,-, равном 32.

При замере величины нормальных вертикальных напряжений в активной зоне оснований исследовалась область на ширине, равной d, от оси штампа по горизонтали и на глубине до l,75d. Анализ полученных эпюр напряжений показывает значительное различие в поведении армированных и неармированных оснований. На рис. 4 приведены значения вертикальных напряжений при нагрузке 125 кПа. На глубине Q,25d непосредственно под

На рис. 6.3, б коэффициент ослабления концентрации напряжений приведен в зависимости от предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений на основании экспериментальных результатов для цилиндрических образцов с поперечным отверстием, приведенных в табл. 6.1 и €.2. Сравнение кривых для коэффициента ослабления концентрации напряжений на рис. 6.3, а к б, построенных с помощью предела прочности при растяжении и предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений, показывает, что оба метода дают примерно одинаковый разброс. Это говорит о том, что преимущества экспериментальных результатов по определению предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений теря* ются из-за неточности результатов. -

Индекс г у векторов деформаций и напряжений показывает, что они соответствуют слою оболочки, находящемуся на расстоянии z от срединной поверхности: • ^

Полярископ — прибор, принцип действия которого основан на использовании свойств поляризованного света. Полярископы получили широкое распространение во многих отраслях физики. В настоящей главе описаны полярископы нескольких конструкций, которые предназначаются для исследования напряжений поляризационно-оптическим методом и которые были использованы авторами для решения многих задач. Существуют полярископы и иных конструкций, используемых другими исследователями для решения задач поляризационно-оптическим методом. Ряд конструкций изготовляется серийно. Подробно характеристики полярископов исследованы в статьях [1, 2]. В настоящей книге авторы ограничиваются рассмотрением полярископа диф-фузорного типа, в котором модель просвечивается рассеянным светом, идущим от матового стекла. Такой полярископ дешевле других и проще в обращении. Точность результатов, даваемых таким полярископом, сопоставима с точностью результатов, обычно получаемых при применении сложного полярископа с линзами. Задачи, которые не могут быть решены с использованием полярископа диффузорного типа, встречаются сравнительно редко даже в практике специализированных лабораторий 1).

2*. ХесинГ. Л., Костин И. X., Техника эксперимента при изучении волн напряжений поляризационно-оптическим методом, сб. «Поля-ризационно-оптический метод исследования напряжений», изд-во «Наука», 1965.

Известно, что напряженное состояние в точке характеризуется шестью составляющими напряжений. Поэтому задача полного определения напряжений поляризационно-оптическим методом в общем трехмерном случае довольно сложна. Подробнее вопросы обработки данных поляризационно-оптического метода для этого случая рассмотрены ниже. Однако читатель должен помнить, что наряду со сложностями, возникающими в общем случае, многие практические задачи допускают упрощения. В большинстве случаев полное решение пространственной задачи требует гораздо больше времени, чем может уделить исследователь. Однако много полезных сведений можно получить сравнительно просто и за короткое время.

Изложена методика определения коэффициента интенсивности напряжений поляризационно-оптическим методом для трещин, находящихся как в непосредственной близости, так и на некотором удалении от сварного шва.

Поляризационно-оптический метод изучения остаточных напряжений в деталях из металлов и их сплавов в этом случае заменяют исследованием модели прозрачных и полупрозрачных оптически активных материалов (эпоксидных смол, стекла, плексигласа, целлулоида и др.), обеспечив в ней геометрическое, тепловое и механическое подобие.

Методика исследования напряжений поляризационно-оптическим методом Хаимова-Малькова Р. И. Изд-во «Наука», 1970 г. 1— 116.

Монография является методическим руководством по исследованию при помощи поляризационно-оптичеекого метода напряженного состояния деталей машин,различных конструкцийи сооружений. В книге изложены теоретические и экспериментальные основы метода, приведены способы определения разности главных напряжений и способы их разделения для плоских и объемных задач теории упругости; описаны оптико-механические свойства и технология изготовления оптически чувствительных материалов; дана краткая информация об измерительной аппаратуре и оборудовании, применяемых при экспериментальных исследованиях.

Данная работа является практическим руководством по определению напряжений поляризационно-оптиче-ским методом."Она состоит из шести глав, в которых изложены основы этого метода, описаны способы измерения величин напряжений и методы обработки результатов эксперимента для плоской и объемной задач в пределах упругости, свойства оптически чувствительных материалов и технология их изготовления, а также даны сведения о некоторых типах поляризационных приборов и вспомогательного оборудования.

ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКОГО МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Поляризационно-оптический метод исследования напряжений на прозрачных моделях из оптически чувствительных материалов (метод фотоупругости) позволяет получать распределение и величину напряжений в деталях машин, элементах сооружений любой формы и размера, а также в массиве горных пород с выработками различного назначения.

Поляризационно-оптический метод исследования напряжений позволяет непосредственно получить лишь разность главных нормальных напряжений аг — а% и их направления в плоскости модели. Для определения каждого из главных напряжений ог и 02 в отдельности применяются специальные методы, позволяющие определить сумму главных напряжений ах -f- а2, величину одного из них или величины компонент напряжений ах и 0y.