Напряжения оказывают

Вращающий момент с полу муфты 1 (рис. 20.19, а) передается на упругий элемент 3 силами трения, созданными затяжкой винтов 2. В упругом элементе возникают касательные напряжения кручения. Благодаря постоянству отношения ширины упругого эле мента к радиусу сечения эти напряжения одинаковы во всех точках упругого элемента и равны

Повышенная жесткость деталей, работающих на растяжение-сжатие, в конечном итоге обусловлена лучшим использованием материала при этом виде нагружения. В случае изгиба и кручения нагружены преимущественно крайние волокна сечения. Предел нагружения наступает, когда напряжения в них достигают опасных значений, тогда как сердцевина остается недогруженной. При растяжений-сжатий напряжения одинаковы по всему сечению; материал используется полностью. Предел нагружения наступает, когда напряжения во всех точках сечения теоретически1 одновременно достигают опасного значения. Кроме того, при растяжении-сжатии деформации детали пропорциональны первой степени ее длины. В случае же изгиба действие нагрузки зависит от расстояния между плоскостью действия изгибающей силы и опасным сечением; деформации здесь пропорциональны третьей степени длины.

знакопостоянный — наибольшее и наименьшее напряжения одинаковы по знаку -(/, г);

Возможны два варианта деформации рассматриваемого элемента. Если все действующие напряжения одинаковы по величине и по знаку (например, at = a2 = a3 == а), то все ребра элемента получат одинаковое изменение длины. Вследствие такой деформации объем элемента изменяется, а его форма остается в первоначальном виде (например, сохраняется форма прямоугольного параллелепипеда). Если же главные напряжения неодинаковы по величине, то вместе с изменением объема элемента произойдет также изменение его формы. Поэтому можно считать, что в общем случае полная удельная потенциальная энергия деформации состоит из двух частей: энергии uv, накапливаемой за счет изменения объема, и энергии «ф, накапливаемой вследствие изменения формы:

Ha площадках, находящихся под прямым углом друг к другу, касательные напряжения одинаковы. Действительно,

Из формулы (66) следует, что во всех точках, равноудаленных по одну сторону от нейтральной линии, напряжения одинаковы. На рис. 23 приведена эпюра нормальных напряжений аг при чистом простом изгибе.

(рис. 327, б). При этом цикле максимальное и минимальное напряжения одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку; из выражения (3.9) следует, что в данном случае R=—1.

главное напряжение д„. Пусть не равые нулю главные напряжения одинаковы по абсолютной величине: д1 = — дя. Такой частный случай плоского" называют ч и с т

малую толщину стенки, можно считать, что во всех точках стенки напряжения одинаковы. В следующем параграфе будет показано, что это не совсем точно, поэтому выше и была сделана 'оговорка о том, что напряженное состояние лишь приближенно можно считать однородным.

(рис. 2.164, б). При этом цикле максимальное и минимальное напряжения одинаковы по абсолютной величине и противоположны по знаку; из выражения (2.99) следует, что в данном случае R = — I.

Вращающий момент с полумуфты / (рис. 20.19, а) передается на упругий элемент 3 силами трения, созданными затяжкой винтов 2. В упругом элементе возникают касательные напряжения кручения. Благодаря постоянству отношения ширины упругого элемента к радиусу сечения эти напряжения одинаковы во всех точках упругого элемента и равны

Механические напряжения оказывают большое влияние на коррозионное поведение металла, так как они: а) понижают термодинамическую устойчивость металла, сообщая ему дополнительную энергию; б) могут вызвать пластическую деформацию и фазовые превращения, например распад пересвгщенного твердого

Напряжения оказывают определенное влияние на коррозию металлов и заслуживают особого внимания со стороны конструкторов. Эти вопросы подробно рассмотрены в гл. VII. Концентрация напряжений, возникающих при штамповке и сварке, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии металлов. Имеется значительное количество данных, подтверждающих, что при наличии в металле остаточных напряжений или приложенных извне нагрузок могут образоваться локальные гальванические элементы. В результате на участках металла, подверженных действию наибольших напряжений, появляются коррозионные поражения в виде трещин.

Внутренние напряжения покрытий. Внутренние напряжения серебряных покрытий обусловлены целым рядом причин, в первую очередь условиями осаждения, а также различными добавками, которые в последнее время все чаще применяются в гальванической практике. Так, в цианистых электролитах возникают в основном напряжения растяжения, причем между внутренними напряжениями и другими механическими свойствами существует определенная взаимосвязь. Кроме того, внутренние напряжения оказывают большое влияние на прочность сцепления осадка с основой; при наличии значительных напряжений растяжения может происходить отслаивание осадка. В напряженных покрытиях даже при хорошем сцеплении могут образовываться трещины, что приводит к ухудшению электрических характеристик покрытия. Внутренние напряжения покрытий, полученных из электролитов с блескообразующими добавками, значительно больше, чем у покрытий без них, поэтому обычно комплекс добавок подбирают таким образом, чтобы возникающие напряжения от одной добавки уничтожались напряжениями другого рода от второй добавки. Так, например, в аммиакатно-сульфосалицилатном электролите добавка пиперазина вызывает напряжения растяжения и при ее увеличении может произойти растрескивание покрытия; при совместном действии пиперазина и этилен-гликоля наблюдается переход напряжений растяжения в напряжения сжатия.

Причиной понижения предела выносливости образцов с электролитическими железными покрытиями являются остаточные напряжения растяжения на границе «основной металл — покрытие», достигающие 100—960 МПа. Эти напряжения оказывают отрицательное влияние на трещиностойкость гладких цилиндрических образцов при асимметричном цикле нагружения и обусловливают особый характер деформации и разрушения. Предел выносливости при этом может снижаться на 50% [55].

Наибольшее влияние остаточные напряжения оказывают на прочность соединения покрытия с основным металлом: при их высоких значениях происходит самопроизвольное отслоение или возникают трещины в покрытиях. Если изделие не имеет достаточной жесткости, то остаточные напряжения приводят к изменению его формы или короблению. Уровень, знак и характер распределения остаточных напряжений определяет конструктивную прочность изделий, влияет на химические, механические и электрофизические-,, свойства покрытий.

Выявленное соответствие периода роста трещины и долговечности гидрофильтров до и после ГП свидетельствует о том, что возникающие в материале остаточные напряжения оказывают влияние не только на длительность периода возникновения трещины, но и препятствуют раскрытию берегов трещины на стадии ее роста. Этот эффект может быть следствием того факта, что развитие трещины происходит в большей мере по внутренней поверхности агрегата вдоль впадин резьбы, нежели вглубь, поперек толщины стенки. В этом случае возникающие остаточные напряжения сжатия по поверхности на некоторую глубину крышки все время препятствуют раскрытию берегов трещины именно у поверхности. С ростом длины полуэллиптического фронта трещины все меньшая доля его присутствует в зоне активного влияния остаточных напряжений на раскрытие берегов трещины. Это, в свою очередь, приводит ко все более неравномерному распределению напряжений вдоль фронта трещины, что способствует возникновению компоненты сдвига вдоль контура фронта трещины. С возрастанием уровня ГП глубина проникновения остаточных сжимающих напряжений возрастает, а следовательно, возрастает период роста трещины, когда реализуется наиболее неравномерное распределение энергии вдоль фронта трещины, и тем больше глубина трещины, на которую распространяется влияние ГП. Возникающие компоненты сдвига вдоль фронта трещины создают

Vein, для локализации и оценки дефектов достаточно знать только разность значений Uein- В качестве примера на рис. 3.35 показаны результаты измерения интенсивности с определением потенциалов U jg, Uein и t/cms. Воронки напряжения, оцениваемые по изменениям потенциала включения Uetn из-за точности измерения значений потенциалов могут быть надежно выявлены только при величине потенциалов более 50 мВ. Более точное прямое измерение потенциалов Ug на городских территориях часто оказывается невозможным, так что здесь приходится применять вышеупомянутые разностные измерения. Раскопку и дополнительную изоляцию поврежденных участков изоляционного слоя следует делать только там, где катодная защита оказывается ненадежной или где слишком большие падения напряжения оказывают влияние на другие объекты.

Очень важным критерием выбора системы передачи энергии при заданных условиях ее использования является удельная стоимость доставляемой энергии. Некоторым из приведенных критериев довольно трудно дать количественную оценку. Например, полоса отчуждения земли на 1 км традиционной воздушной линии электропередачи составляет около 3 га. А для линий сверхвысокого напряжения (500 кВ и выше) площадь отчуждения вдвое больше. Кроме того, внешний вид таких линий электропередачи не всем приятен и некоторые наблюдения показывают, что сильные электрические поля у линий сверхвысокого напряжения оказывают вредное биологическое влияние. Это влияние, природа которого до конца еще не изучена, не принимается в настоящее время в расчет при выборе трассы мощных линий и исчислении издержек передачи энергии в большинстве районов.

только на участках, где напряжения оказывают небольшое влияние; выдерживать большой радиус переходов при изменении сечения; скруглять грани; использовать материал с возможно меньшей шероховатостью поверхности; обрабатывать сварные соединения с проплавленным корнем.

Остаточные напряжения, независимо от причин их возникновения, по физической природе ничем не отличаются от напряжений, вызванных внешними нагрузками. Остаточные напряжения оказывают механическое воздействие на металл такое же, как и напряжения, вызванные рабочей нагрузкой.

Влияние напряжения на морфологию гидридов уже обсуждалось. Постоянные напряжения оказывают существенное влияние на скорость коррозии. Циклическое напряжение вполне может увеличить скорости коррозии в области после перелома. Усталостное повреждение в результате циклического напряжения является значительно более важным для рассмотрения, однако это выходит за рамки монографии.