Напряжения результаты

Из условия равновесия следует, что длина пластической зоны должна быть больше гу. Фактическая протяженность d пластической зоны в направлении трещины равна 2гу. Действительно, если считать, что в пределах гу напряжения релаксируют до нуля, то, во-первых, это эквивалентно увеличению длины трещины на ГУ, а, во-вторых, при новой длине трещины I + гу напряжения вне ее пластической зоны распределяются по такому же закону, что и для трещины с длиной t. Таким образом, длина пластической зоны

Из условия равновесия следует, что длина пластической зоны должна быть больше г„. Фактическая протяженность d пластической зоны в направлении трещины равна 2г„. Действительно, если считать, что в пределах г„ напряжения релаксируют до нуля, то, во-первых, это эквивалентно увеличению длины трещины на г„, а во-вторых, при новой длине трещины Z + г„ напряжения вне ее пластической зоны распределяются по такому же закону, что и для трещины с длиной Z. Таким образом, длина пластической зоны равна

Большой класс связующих представляют полимеры. Это вяз-коупругие материалы, которые даже при комнатной температуре под нагрузкой в различной степени ползут. Если в них поддерживается постоянная деформация, то напряжения релаксируют или до нуля, или до некоторого другого значения. Их диаграммы напряжение — деформация чувствительны к скорости деформации, а модуль имеет тенденцию к увеличению с увеличением этой скорости. Короче, это материалы со свойствами, зависящими от времени. Соответствующие свойства, которые позднее будут использованы при разработке временной модели композитов с полимерными матрицами, представлены в разд. III.

Эквивалентное напряжение за период релаксации в цикле. При наличии выдержки на максимальной температуре цикла в материале деталей развиваются деформации ползучести, и термические напряжения релаксируют.

рушение сплава ЖС6У в термообработанном и литом состояниях начинается с образования пор около крупных карбидов, но, как правило, эти поры внутри зерна не получают дальнейшего развития. Напряжения релаксируют за счет грубого скольжения (рис. 2, а, б). Разрушение носит межкристаллитный характер. Наличие грубого скольжения обусловливает повышение предела прочности и некоторое увеличение пластичности (см. таблицу). На сплаве ВЖЛ12У после гомогенизационного отжига наблюдается частичная рекристаллизация, новые зерна образуются как внутри, так и по границам старых крупных зерен. Деформация имеет характер, отличающийся от сплава ЖС6У и ВЖЛ12У в литом состоянии, она протекает путем грубого скольжения, а в зоне разрушения наблюдается даже множественное скольжение (рис. 2, а). Рекристаллизованные зерна препятствуют развитию межзеренных трещин за счет увеличения протяженности границ, изменения угла действия наибольших касательных напряжений и частичной релаксации их путем скольжения, которое в первую очередь протекает в новых зернах (рис. 2, б). Это обусловливает повышение пластичности сплава с 3,5% в литом состоянии до 8% в термообработанном по режиму 1230°, т=4 ч. Из таблицы видно, что при температуре обработки 1050° С предел прочности ов=64 кгс/мм2, но относительное удлинение при разрушении ниже, чем после обработки 1230° С, т=4 ч, что обусловлено процессами достарива-ния и выделением дополнительной мелкодисперсной ч'-фазы. На наш взгляд, последний режим термообработки является более предпочтительным с точки зрения стабильности структуры. Как показали электронно-микроскопические исследования и испытания на термическую усталость, в этом случае упрочняющая f'-фаза более стабильна, что приводит к увеличению числа циклов до разрушения и уменьшению скорости деформации при терыо-циклировании (рис. 3). Такое положительное влияние термической обработки можно объяснить выравниванием химической неоднородности и выделением более крупной упрочняющей у'-фа-зы, когерентно связанной с матрицей, и существенным уменьшением плотности дислокаций в матрице.

Результаты расчетов представлены на рис. 6.30; из этих графиков следует, что максимальные растягивающие тангенциальные напряжения возникают на внутренней поверхности блоков, при этом в блоках, более удаленных от центра активной зоны (№ 3 и 6), напряжения выше, чем в центральных (№ 4 и 5). Это можно объяснить, если учесть зависимость коэффициента ползучести от температуры; с увеличением температуры выше 500° С ползучесть графита растет и, следовательно, напряжения релаксируют быстрее. Из рис. 6.30 следует, что внутренние радиационные напряжения не превышают предела прочности графита на растяжение («60 кгс/см2), поэтому, очевидно, растрескивание блоков было вызвано внешними нагрузками, обусловленными давлением на них со стороны циркониевой трубы. Это подтверждается также тем, что блок № 6, хотя и испытывал максимальные радиационные напряжения, но не находился в контакте с трубой, не имеет трещин.

пряжения в тонком цилиндре, допустимое напряжение при этом принимается пропорциональным среднему напряжению для случая разрушения, причем это допущение делается, чтобы компенсировать наличие отверстий. Более сложные расчеты требуют проверки действия локальных нагрузок и напряжений на концах корпуса, и когда заранее известны изгибающие напряжения, считается, что излишние напряжения релаксируют в процессе работы. Для этого требуется знание соотношения напряжение — деформация для материалов корпуса. Размер фланца горизонтального соединения определяется не свойствами материала корпуса, а размерами и числом болтов, необходимых для того, чтобы обеспечить па-ронепроницаемость соединения. Внутренние корпуса турбин высокого и промежуточного давлений подвергаются воздействию более горячего пара с внутренней стороны, чем с внешней, в результате чего появляется .температурный градиент по сечению корпуса в период работы при постоянной нагрузке и, следовательно, при постоянном уровне термических напряжений, которые облегчают ползучесть. Когда турбина останавливается, температурный градиент в стенке корпуса исчезает, и как результат развития деформации при ползучести в процессе релаксации возникают остаточные напряжения. Когда соединение открыто для технического обслуживания, остаточные напряжения могут привести к уменьшению горизонтального диаметра половины корпуса; это заставляет делать скошенной внутреннюю кромку свариваемых поверхностей. Для оценки этих эффектов требуются очень обширные данные п© ползучести, которые должны быть выражены в .виде e = Bonf'(T)f"(t), где Т — температура и В — постоянная, зависящая от ^природы материала. Дополнительные деформационные изменения- вызванные высокими температурой и скоростью нагрева в зоне впуска пара, сравнимы с наблюдаемыми в боковых и выходящей зонах. Максимальная деформация ~0,2% имеет место-в современных турбинах при полной нагрузке. Поэтому среди требований к механическим свойствам материалов для корпусов турбин высокого давления есть требование знания предела прочности на разрыв и пластичности, соотношения между напряжением, температурой, временем и деформацией, и поведения их в ус-» ловиях высоких усталостных напряжений. ,

При медленном окислении напряжения релаксируют и отслаивание пленки может и не происходить. С повышением температуры окисленный слой растет быстрее и вследствие ослабления сцепления с металлом по мере утолщения легко отслаивается. Присадка элементов, усиливающих сцепление окалины с основой, повышает срок службы сплавов, особенно при чередующихся нагревах и охлаждениях [135]. Разрушение окисленного слоя облегчается и благодаря порообразованию.

ного кристалла, образуя макроскопическую полосу сдвига. В переходном температурном интервале 1000—1100° С разрушение происходит за счет распространения «вязкой» трещины, в устье которой напряжения релаксируют за счет ограниченного движения дислокаций [19].

друг другу и разделенных тонкими полосами матрицы с "островами" разорванной венной структуры (рис. 43) [92, 93]. На поверхности образцов единичные полосы оставляют след в виде интрузий и экструзий с преобладанием последних для большего числа циклов нагружения. Согласно модели Полака [94], в процессе усталости возникает сильный градиент концентрации точечных дефектов по нормали к плоскости скольжения, что вызывает миграцию вакансий и массоперенос в макрополосу. Возникающие при этом дополнительные напряжения релаксируют в процессе циклического упрочнения, что отражается на топографии поверхности образцов в виде характерных выступов, обрамленных тонкой структурой интрузий и экструзий. Затем активизируется вторичная система скольжения, вследствие чего в середине полосы наблюдается преобразование полосовой дислокационной субструктуры в ячеистую. Образование ячеистой субструктуры приводит к упрочнению материала внутри полосы, вызывает сокращение производства точечных дефектов и ограничение их миграции на большие расстояния. Границы ячеек могут адсорбировать значительную часть подвижных дефектов.

Из условия равновесия следует, что длина пластической зоны должна быть больше г„. Фактическая протя?кенность d пластической зоны в направлении трещины равна 2г„. Действительно, если считать, что в пределах г„ напряжения релаксируют до нуля, то, во-первых, это эквивалентно увеличению длины трещины на г„, а во-вторых, при новой длине трещины I + г„ напряжения вне ее пластической зоны распределяются по такому же закону, что и для трещины с длиной I. Таким образом, длина пластической зоны равна

Результаты исследования АЭ образцов, находящихся под постоянной нагрузкой, показали, что при напряжениях 0 < < 0,5 < от для бездефектных образцов и образцов с надрезом характер изменения ./V практически одинаков (рис. 9.31). После приложения нагрузки скорость счета АЭ падает по экспоненциальному закону. Увеличение нагрузки при а ^ 0,5<тт приводит к росту

Исследована кинетика ползучести на первой стадии алюминия марки А1 в температурном диапазоне 20—280 "С при различных уровнях приложенного напряжения. Найдено, что в координатах напряжение — температура испытания четко выделяются граничащие между собой и осью температуры три области, в каждой из которых наблюдается одна из известных кинетических закономерностей. С ростом температуры логарифмическая ползучесть (первая область) сменяется кубической закономерностью Андраде (вторая область), а кубическая — квадратичной Андраде (третья область). С ростом напряжения температурный интервал кубической зависимости растет за счет первой области. Температура перехода от кубической к квадратичной не зависит от напряжения и примерно равна 0,5 температуры плавления. Энергия активации ползучести во второй и третьей областях линейно уменьшается с ростом напряжения. Результаты исследований рассматриваются с точки зрения вопроса о ведущей роли сдвиговых или диффузионных процессов.

деформирующего напряжения вдоль стабилизированной петли гистерезиса. Эксперименты проводились при комнатной температуре на поликристаллических образцах никеля, которые были циклически деформированы при постоянной амплитуде деформации на стадии насыщения напряжения. Результаты исследований показывают, что экспериментально определенная активационная площадь Ае, полученная из кривых релаксации, зависит от пластической деформации в цикле нагружения. Эффективное напряжение 0*, определяемое экспериментально, также изменяется в течение цикла нагружения.

Результаты. На фиг. 9.47 и 9.48 показано распределение вдоль контура втулки порядков полос интерференции и деформаций для номинального напряжения 0,7 кг/см2. Распределение напряжений приведено на фиг. 9.49—9.51, где экспериментальные результаты сопоставляются с результатами теоретического решения. На фиг. 9.49 охарактеризовано распределение наибольших касательных напряжений. Хорошее совпадение результатов эксперимента и теории показывает, что картины полос интерференции дают точные результаты, так как наибольшие касательные напряжения были определены непосредственно по картинам полос. На фиг. 9.50 и 9.51 показано, как распределяются радиальные и касательные напряжения по поверхности контакта между пластиной и втулкой. И здесь выявилось хорошее совпадение результатов эксперимента и теории, за исключением величины радиального напряжения на участке контура при значениях 9, близких к 90°. Это расхождение можно приписать тому, что пластинка имеет конечную ширину, а деформация пластинки достигает значительной величины. На границе с втулкой возникали деформации до 3%. Теоретические величины напряжений, использовавшиеся в целях сравнения, были вычислены на основе общего решения Савина [18] применительно к конкретной рассматриваемой задаче.

графики, представленные на фиг. 27, изложенным выше методом подсчитывают действительные напряжения. Результаты подсчетов сведены в табл. 3. На фиг. 26, б изображены эпюры напряжений в пределах упругости (штриховые линии) и эпюры действительных напряжений (сплошные линии).

На фиг. 9 представлены общий вид и схема стационарной испытательной установки. Испытания производятся переменным током частотой 50 гц при температуре от +15 до +35° С. Начальное напряжение не должно превышать 50% испытательного напряжения. Результаты считаются удовлетворительными, если во время испытания не происходит пробоя изоляции и перекрытия ее скользящими разрядами. Для производства испытания резиновые боты, галоши, рукавицы и перчатки погружаются в обычную воду, которой они заполняются и внутри. Необходимо, чтобы уров'ень воды как снаружи, так и внутри их был на 5 см ниже верхнего края испытуемого пред-

Результаты исследования (см. табл. 3) свидетельствуют также о том, что остаточными напряжениями, не оказывающими задает-ного влияния на сопротивление усталости сварных соединений, в нашем случае являются напряжения 3—4 кгс/мм2. Остаточные напряжения, достигающие 10—12 кгс/мм2, могут снижать предел выносливости на 10—15%, а напряжения 20—30 кгс/мм2 на 20— 40%. Снижение усталостной прочности возрастает при наличии концентраторов напряжений (усиление шва, структурная неоднородность и т. п.).

Однако при расчете прочности в условиях статического на-гружения не следует брать за основу наибольшие напряжения, Результаты опытов показали, что эти местные пики напряжений

На рис. 222 показано изменение механических свойств стали Х18Н25С2 в зависимости от температуры испытаний, а на рис. 223 — зависимость скорости ползучести от напряжения. Результаты испытаний на скручивание указывают, что наилучшую пластичность сталь Х18Н25С2 имеет при 1100° С.

Полученные рентгенограммы фотометрировали на регистрирующем фотометре. Критерием оценки изменений в поверхностном слое образца по мере увеличения скорости его движения служили остаточные напряжения. Результаты рентгенографирования показывают, что ширина линий (310) а начинает заметно увеличиваться только при скоростях, превышающих 20—25 м/с (рис. 33). При меньших скоростях ширина интерференционных линий по сравнению с ее значением для исходного состояния образца практически не изменяется. С увеличением времени испытания при этих же скоростях соударения ширина линии (310) а увеличивается. Изменение ширины линии (310) а, измеренной на половине высоты максимума почернения, указывает на наличие в поверхностном слое остаточных напряжений II рода, а также на измельчение блоков структурной мозаики ферритных зерен. При увеличении скорости выше 25 м/с изменения в микрообъемах поверхностного слоя, вызванные остаточными напряжениями, резко возрастают. Глубина и степень эрозионного наклепа также увеличиваются с ростом скорости соударения и времени испытания образца (рис. 34, а, б). При скоростях соударения меньше 25 м/с наклеп металла в поверхностном слое практически не обнаруживается.