Напряжения поперечного

500 600 700 800°С Фиг. 12. Напряжения ползучести (при удлинении а 0,1°/0 за 100 час.) различных марок клапанной стали: кривая / — сталь Х8С: 2 - сталь Х10СМ; 3—сталь Х12К; 4-сталь Х4В20 (ЭР); 5-сталь Х14Н14В; б —сталь Х14Н26В.

Сравнительная характеристика длительной прочности (напряжения ползучести при удлинении в 0,1% за 100 час.) типичных марок клапанной стали приведена на фиг. 12. В обоих случаях преимущество аустенитной хромони-келевой стали очевидно.

жаропрочности изменяются примерно также (рис. 35, б и 36, а), но четкое влияние напряжения ползучести вследствие недостаточно широкого интервала варьирования его значений выявлено не было.

При уменьшении напряжения ползучести с увеличением длительности действия статической нагрузки больше проявляются

При снижении напряжения ползучести предварительно циклически деформированных образцов с амплитудой е = 0,75% для всего диапазона предварительных циклов время до разрушения при межкристаллитном его характере существенно уменьшается, по-видимому, вследствие влияния термических циклов и длительной статической нагрузки на разупрочнение'границ зерен.

В качестве математической модели процесса для всех рассматриваемых четырех вариантов нагружения (рис. 31 и табл. 9) была принята функциональная связь между параметром, характеризующим результаты эксперимента (число термоциклов до разрушения, время до разрушения при ползучести), и независимыми варьируемыми параметрами (величина напряжения ползучести или деформация термоцикла, относительная продолжительность ползучести, относительное число термических циклов). Исследование полученной модели процесса с помощью регрессионного анализа позволило проверить адекватность и значимость коэффициентов уравнения регрессии.

Для построения расчетных зависимостей анализируют различные сечения разрушающих поверхностей при фиксированных значениях напряжения ползучести или амплитуды деформации термического цикла. Если левые части уравнения (40) и (41) представить как функции напряжения при ползучести или деформации за цикл, при термоусталости в общем случае семейства кривых подобной формы при фиксированных значениях N и т можно описать соотношениями [37]

В области разупрочнения при определенных значениях напряжения ползучести имеются экстремумы, соответствующие наиболее интенсивному суммированию повреждений (минимальным относительным долговечностям). Положение минимума и его величина почти не зависят от последовательности действия нагрузок, т. е. выполняется закон коммутативности. При испытаниях стали 12Х18Н10Т с предварительной ползучестью при низком уровне напряжений и определенной амплитуде деформации термического цикла также имеет место минимум суммарной относительной долговечности.

С помощью исследованных структурных процессов, происходящих в аустенитной стали при комбинированных режимах нагру-жения, можно достаточно точно установить их связь с долговечностью и объяснить механизмы упрочнения и б' кгс'м"г разупрочнения. Экспериментально полученные закономерности суммирования повреждений при термической усталости и ползучести выражаются в наиболее общей форме кривыми зависимости параметра суммарной относительной долговечности от напряжения ползучести (см. рис. 40).

В случае дальнейших испытаний образцов в процессе транскристалл итного разрушения увеличивается не только суммарная относительная долговечность, но и абсолютное время до разрушения при напряжениях ползучести, близких напряжению циклического предела текучести. Следует отметить большую устойчивость предварительно термоциклического упрочнения, влияние которого сохраняется в процессе испытаний вплоть до напряжений ползучести (14 кгс/мм2), когда в основном уже произошел переход к межзеренному разрушению, что объясняется высокой стабильностью мелкодисперсного карбида Т1С.

Учитывая приведенные сведения и другие аналогичные результаты, можно сделать вывод, что пока не существует общей теории, которая позволяла бы точно описывать ползучесть и предсказывать разрыв при циклическом изменении температуры в условиях действия постоянного напряжения или при циклическом изменении напряжения в условиях действия постоянной температуры. Тем не менее в последнее время достигнуты некоторые успехи в разработке методов оценки долговечности с учетом одновременного проявления эффектов ползучести и усталости. Например, при прогнозировании возможности разрушения в условиях совместного действия ползучести и усталости при изотермическом циклическом нагружении иногда предполагается, что процесс ползучести определяется величиной среднего напряжения цикла am, a процесс усталости — амплитудой напряжения цикла а0, причем эффекты обоих процессов суммируются линейно. Такой подход сходен с построением описанной в гл. 7 диаграммы Смита, за исключением того, что вместо отрезка аи на оси от (рис. 7.59) используется показанный на рис. 13.15 отрезок сгсг, соответствующий значению предельного статического напряжения ползучести. Предельное статическое напряжение ползучести представляет собой либо напряжение при предельной деформации ползучести, либо напряжение при разрыве в процессе ползучести в зависимости от того, какой вид разрушения более опасен.

вающии интегрально степень стеснения пластической деформации и представляющий собой отношение напряжения поперечного сдвига к напряжению отрыва.

Нормальные напряжения и напряжения поперечного сдвига, возрастающие вблизи свободных кромок слоистого композита, стремятся вызвать расслоение композита. Эти напряжения быстро затухают при удалении от кромок. Их можно рассчитать и минимизировать с помощью определенных конструктивных средств (см. гл. 10).

Наиболее распространенными критериями режима работы топки приняты тепловое напряжение топочного объема и поперечного сечения топки- Тепловое напряжение топочного объема Ql^m—отношение тепла, подведенного за час в топку с топливом и подогретым воздухом ', к величине объема топочной камеры. При вычислении теплового напряжения поперечного сечения топки Q/F это количество тепла делится на площадь поперечного сечения топки.

Где cjjj (ац a2) — произвольная функция аргументов аг, а2. С учетом (4.192) напряжения поперечного сдвига представим в следующем виде:

Считая, что поверхности оболочки г ^ 0 и z — h свободны от касательных нагрузок, и ориентируясь на подчеркнутые слагаемые в (4.193), которые характеризуют градиенты от моментов, аппроксимируем напряжения поперечного сдвига в виде

Для анализа напряженно-деформированного состояния заполнителя рассмотрим характерные эпюры распределения напряжений по толщине трехслойного пакета (рис. 5.7). Поскольку напряжения поперечного сдвига и сжатия при переходе от слоя к слою не терпят разрывов, то

В этом случае в заполнителе следует учитывать как напряжения, параллельные срединной поверхности, так и напряжения поперечного сдвига. Такой заполнитель называют «жестким».

и в заполнителе учитывают лишь напряжения поперечного сдвига. Такой заполнитель называют «легким» или «мягким». В случае, если

Слой заполнителя будем считать трансверсально мягким, воспринимающим лишь напряжения поперечного сдвига и сжатия поэтому в качестве компонент векторов в выражении (5.61) доста точно рассмотреть следующие:

тельные напряжения поперечного сдвига вычисляются по формуле Д.И. Журавского

Где cjjj (ац a2) — произвольная функция аргументов аг, а2. С учетом (4.192) напряжения поперечного сдвига представим в следующем виде: