Напряжения снижающие

В зоне стыка на выступающей поверхности действуют сжимающие напряжения, следовательно, изгибные напряжения в этой зоне превышают мембранные. Однако, по мере удаления от шва вследствие уменьшения изгибающего момента напряжения переходят в растягивающие. На рис. 3.4,г показано распределение кольцевых напряжений в сосуде со смещением кромок кольцевого шва А= 10%. В этом случае следует отметить значительное увеличение меридиальных напряжений. В зоне действия изгибных напряжений сжатия при небольших нагрузках, когда материал сосуда работает в упругой стадии, наружные волокна испытывают сжатие (рис. 3.4,в). С возрастанием нагрузки сжимающие напряжения уменьшаются и в дальнейшем переходят в напряжения сжатия. Это связано с тем, что с увеличением нагрузки уменьшается величина изгибающего момента вследствие изменения кривизны сосуда.

имело на предыдущем промежутке во время пролета частицы, то и на втором промежутке частица приобретет наибольшую возможную энергию eUm. Так как напряжения на смежных промежутках противоположны по знаку, а переменное напряжение за полпериода проходит от максимального значения одного знака до максимального значения другого знака, то условие наибольшего прироста энергии на двух смежных промежутках сводится к тому, чтобы частица пролетала расстояние между соседними промежутками за полпериода переменного напряжения. Следовательно, расстояние d между соседними промежутками должно быть связано с периодом Т ускоряющего переменного напряжения и скоростью v, с которой частица движется внутри цилиндрического электрода от одного промежутка до другого, соотношением

При проектировании конструктивных размеров высшей пары задается допустимое значение напряжения
ство материалов, которые по своим упругим свойствам могут считаться изотропными, имеют сложную и отнюдь не однородную микроструктуру. В частности, микроструктура чугуна такова, что в ней присутствует большое количество микроскопических концентраторов. Поэтому введение конструктивного концентратора (например, надреза) мало влияет на уже существующую неравномерность распределения напряжения. Следовательно, для выполнения расчета на статическую прочность конструкции из хрупкого материала важно знать не аа, а значение снижения предельного напряжения, которое зависит как от а,,, так и от чувствительности материала к концентрации. Интегральную оценку обоих этих факторов дает эффективный коэффициент концентрации Ко, представляющий собой отношение предельного напряжения в образце без концентратора (например, ав) к предельному напряжению в таком же образце, имеющем концентратор (аИт), т. е.

Коэффициенты я,-,- зависят от угла, который характеризует отклонение траектории трещины от горизонтали в любой области разрушения материала объемом Vi перед вершиной трещины. Различия в ориентировке направления развития трещины по точкам фронта трещины зависят от сочетания локальных коэффициентов интенсивности напряжения. Следовательно, описание процесса роста трещины вдоль горизонтальной координаты с использованием только условия нормального раскрытия берегов трещины, характеризуемого Кг, подразумевает введение поправки в расчет плотности энергии разрушения, как некоторой осреднен-ной величины. Она меньше рассчитываемой плотности энергии по соотношению (5.1).

При напряженном состоянии (о^ст; 05=0,50; 03~0) зафиксировано снижение долговечности по сравнению с долговечностью при одноосном растяжении и соответствующих величинах главного нормального напряжения. Следовательно, переход от активного деформирования (кратковременный разрыв) к пассивному (ползучесть) не приводит к качественным изменениям закономерностей влияния вида напряженного состояния на сопротивление разрушению, что является логическим следствием кинетической природы прочности твердых тел.

Обычно протекторы размещают непосредственно на объекте защиты. Однако при использовании в грунте их для лучшей токоотдачи располагают отдельно и соединяют с объектом защиты при помощи кабеля. В данном случае кабель должен иметь особенно низкое омическое сопротивление, чтобы и без того малое напряжение защиты не было бы еще уменьшено омическим падением напряжения. Следовательно, при большой длине проводов поперечные сечения кабелей следует принимать достаточно большими. Обычно достаточно применить кабели с оболочкой NYM с поперечным сечением медного провода 2,5 мм2. Иногда требуются более мощные кабели со специальной изоляцией, например NYY 4 мм2. Подсоединительные кабели, укладываемые в грунте, должны иметь бросающуюся в глаза окраску, например белую. При прокладке в морской воде иногда как и в системах с наложением тока от постороннего источника могут потребоваться кабели, стойкие к повышенной температуре, маслу и морской воде.

В каждом из слоев многонаправленного слоистого композита возникает сложное напряженное состояние, даже если композит в целом находится под действием одноосного напряжения. Следовательно, и в простейшем случае нагруже-ния композита начало разрушения слоя должно определяться при помощи соответствующего критерия предельного состояния. Предложено много разновидностей критериев прочности однонаправленных композитов, рассматриваемых как однородные анизотропные материалы (см., например, [10]'), в форме, удобной для описания экспериментальных данных. В основу этих критериев положена гипотеза, согласно которой однонаправленный волокнистый композит считается однородным анизотропным материалом. Можно ожидать, однако, что для оценки предельного состояния композита потребуется рассмотрение таких деталей механизма разрушения, которые определяются неоднородностью материала на уровне армирующего элемента. Дело в том, что виды разрушения, вызванные разными по направлению действия напряжениями, имеют принципиально различающиеся особенности.

Зависимость октаэдрического касательного напряжения от вида напряженно-деформированного состояния можно полностью устранить, если иметь в виду, что величина максимального касательного напряжения всегда больше, чем величина октаэдрического касательного напряжения. Следовательно, за интенсивность напряженного состояния нужно принимать удвоенную величину максимального касательного напряжения.

Изменение формы под напряжением. Сплавы, проявляющие какой-либо эффект — однонаправленный или обратимый эффект памяти формы, псевдоупругость превращения, часто применяются в условиях воздействия напряжения. Следовательно, даже для использования кругового эффекта формы большое практическое значение имеет

В работе рассматриваются два предельных состояния: 1 - переход металла в пластическое состояние; 2 - переход металла из состояния равномерной пластической деформации в неравномерное (неустойчивое состояние). Как известно, наступление второго предельного состояния сопровождается резкой локализацией пластических деформаций (шейкообразованием) с последующим спонтанным разрушением элемента. В данном состоянии элемента предельная равномерная деформация епр =ев равна коэффициенту деформационного упрочнения стали т, определяемого по экспериментальной зависимости a; = f (?j), аппроксимируемой степенной функцией о-; =СеД где С - константа прочности, имеющая размерность напряжения. Следовательно, интенсивность напряжений, соответствующая второму предельному состоянию, будет равной o^Cn". Для большинства трубных и аппаратостроительных сталей С = 850-1110 МПа и п = 0,1...0,25. Зависимость апр/С от п показана на рисунке 2.25. Как видно, сгпр «(0,7...0.,8) С. Для ориентировочных расчетов можно при-

Полученные на отдельных операциях дефекты, например, микротрещины, также могут развиваться или «залечиваться» на последующих операциях. Влияние черновых операций на показатели качества готового изделия проанализировано в работе [226], в которой показано, что после обточки и закалки заготовки при последующем шлифовании круг создает на участках микровыступов шероховатой поверхности тепловые удары, вызывающие мгновенный нагрев и структурные изменения поверхностного слоя металла. При чистовых режимах шлифования на участках обработанной поверхности, расположенных под выступами неровностей, возникают зоны отпущенного металла пониженной твердости,^ а при черновых — зоны твердого металла, претерпевшего вторичную закалку. В обоих случаях на границах разных структур развиваются значительные остаточные напряжения, снижающие долговечность деталей, а иногда вызывающие появление шлифовочных трещин. При шлифовании с охлаждением влияние тепловых ударов ослабевает.

В результате заневоливания в жилах при разгрузке развиваются остаточные напряжения, снижающие рабочее напряжение при последующих нагружениях и позволяющие значительно облегчить вес пружины и уменьшить её габарит. Продолжительность заневоливания должна быть установлена такой, чтобы упомянутые остаточные напряжения и деформации получили устойчивый характер. В зависимости от назначения пружины и допускаемой степени развития пластической зоны в сечении жил, устанавливается длительность процесса зане-

Сталь 40ХСНВФ после НТМО с деформацией при 550°С на 85% и отпуска на 170° С (50 мин) имеет ов = 290 кГ/мм2, ат = 222 кГ/мм2, 6 = 4,1 % и i» = 20%. С повышением температуры отпуска предел прочности уменьшается и после отпуска на 320° С становится равным ов — 247 кГ/мм2. Предел текучести с повышением температуры отпуска от 170° до 260° С возрастает до 230 кГ/мм2, а затем при повышении температуры отпуска снижается до 215 кГ/мм2 (320°С). После закалки сталь приобретает остаточные напряжения, снижающие предел текучести, отпуском они частично снимаются, вследствие чего наблюдается увеличение предела текучести. Упрочнение происходит также и в результате структурных изменений, перераспределения дислокаций, происходящего при отпуске.

Второй фактор — наличие остаточных напряжений. Он проявляется в менее яркой форме, хотя несомненно, что трехосные растягивающие остаточные напряжения, снижающие пластические свойства сварных соединений, способствуют образованию хрупких разрушений.

Неравномерный и несимметричный нагрев, нестационарность термического цикла при сварке часто вызывают деформации и коробления сварной конструкции, приводящие к их забракованию или требующие сложных работ по исправлению возникших дефектов. Под влиянием перечисленных деформаций в сварной конструкции могут возникать напряжения, снижающие ее конструктивную прочность и устойчивость.

Только сплав № 6 имеет одинаковый предел выносливости. Очевидно, на испытания колец влияют два диаметрально противоположных по своему действию фактора: внутренние напряжения, снижающие величину о4, и форма образца (т. е. наличие антифрикционного сплава в виде тонкого слоя), которая в кольце более благоприятна, чем в монометаллическом образце.

Неравномерное распределение плотности теплового потока по периметру ошипованной экранной трубы вызывает дополнительные термические напряжения, снижающие надежность их работы. Поэтому, естественно, предпринимаются попытки с помощью различных

Весьма важное значение имеет знак напряжений в полуцикле нагрева. Если при максимальной температуре цикла в образце возникают сжимающие напряжения, то происходит локальное увеличение его диаметра в центральной части с соответствующим утонением в смежных зонах, в которых часто наступает разрушение. В случае растяжения при максимальной температуре образуется шейка, в которой на заключительной стадии термоциклического деформирования могут повыситься фактические напряжения, снижающие дол-говечность.

Индукционная поверхностная и объемно-поверхностная закалка стали по оптимальным режимам и правильный выбор стали значительно повышают предел выносливости (см. табл. 16), предел контактной выносливости на 50—70 %, долговечность в 2—5 раз и сопротивление фреттинг-коррозии в 2—5 раз. В местах обрыва закаленного слоя, не охватывающего концентраторы напряжений (галтели, выточки и др.), образуются остаточные растягивающие напряжения, снижающие а^. Эти места нужно упрочнять ППД.

На электростанциях с промежуточным перегревом пара на турбопривод питательных насосов можно отбирать пар как холодный (до промежуточного перегрева), так и горячий (после промежуточного перегрева). Использование холодного пара связано с потерей дополнительной работы, получаемой благодаря промежуточному перегреву пара (рис. 9.14,6, в). Холодный пар после работы в приводной турбине с противодавлением не следует возвращать в ступени главной турбины, так как при недостаточно тщательном перемешивании его с основным, более горячим потоком пара в деталях турбины могут возникнуть дополнительные термические напряжения, снижающие надежность ее работы. Приводная турбина конденсационного типа при этом неприменима ввиду недопустимо высокой влажности отработавшего пара приводной турбины, работающей на холодном паре.

На долю углеродистых сталей приходится 80 % от общего объема. Это объясняется тем, что углеродистые стали дешевы и сочетают удовлетворительные механические свойства с хорошей обрабатываемостью резанием и давлением. При одинаковом содержании углерода по обрабатываемости резанием и давлением они значительно превосходят легированные стали. Однако углеродистые стали менее технологичны при термической обработке. Из-за высокой критической скорости закалки углеродистые стали охлаждают в воде, что вызывает значительные деформации и коробление деталей. Кроме того, для получения одинаковой прочности с легированными сталями их следует подвергать отпуску при более низкой температуре, поэтому они сохраняют более высокие закалочные напряжения, снижающие конструкционную прочность.