Напряжения текучести

Дополнительные меридиональные напряжения в кожухе воздухопровода, возникающие под воздействием собственной массы воздухопровода (включая футеровку), опирающихся на него площадок, оборудования и т.п. определяются как для обычных балок кольцевого сечения без учета несущей способности футеровки. Эти напряжения суммируются с меридиональными напряжениями в кожухе, полученными от воздействия температуры и давления горячего дутья.

На рис. 169, а приведена расчетная схема для определения напряжений от сил инерции, а на рис. 169,6 — от сил полезных сопротивлений (сосредоточенных сил), В каждой из схем давления в парах (реакции R опор) определяют раздельно на основе принципа независимости действия сил. Подсчитанные на каждой схеме напряжения суммируются. Обычно напряжения достигают максимальных значений в положениях механизма, в которых давления в кинематических парах максимальны. Эти положения являются расчетными при определении размеров и конструктивных форм звеньев.

В условиях циклического нагружения, если результирующее напряжение от совместного действия остаточных и рабочих напряжений не превышает предела упругости, то остаточные напряжения суммируются алгебраически с рабочими, запас прочности снижается в упругой области материала.

Широко распространена также гипотеза, связывающая облегчение разрушения с молизацией водорода в замкнутых объемах металла, которые представляют собой различные поры, микротрещины, газовые пузыри и пр. Возникающее при этом давление водорода в замкнутой полости способствует образованию напряжений в микрообъемах металла. Эти напряжения суммируются с напряжениями, возникающими от приложенных извне сил, и разрушение наступает при меньшей внешней нагрузке [52, S3].

в основном циклическими температурными напряжениями, а при выходе котла на номинальный режим эти напряжения суммируются с напряжениями от давления.

Повреждаемость, накапливаемая в деталях авиационного двигателя от действия низкочастотного нагружения и нагрева (малоцикловое нагружение), зависит от условий работы деталей. В дисках турбин малоцикловое нагружение от повторных запусков, изменений режима, включения реверса проявляется в сочетании статических (от центробежных сил) и термических нагрузок. Как показано в работе [4], в момент запуска двигателя условия работы материала в ободе, на ступице и в полотне диска различны. В ободной части температурные напряжения и напряжения от центробежных сил имеют разный знак, однако при выключении двигателя и продувке холодного воздуха возможен обратный температурный градиент [2], и в этом случае механические и термические напряжения в ободной части суммируются. Максимальные значения нагрузки и температуры при этом не совпадают, т. е. происходит неизотермическое нагружение. В ступице и в полотне диска температурные напряжения суммируются с центробежными и их максимум совпадает в цикле нагружения с моментом достижения максимальной температуры. В остальной части цикла диск работает на стационарном режиме; вибрационные напряжения в нем обычно невелики.

сигналы измеряемых тока и падения напряжения суммируются и преобразуются с приведением их к одинаковой амплитуде в противофазе в зоне заведомого отсутствия дефектов;

При аллотропических превращениях происходит изменение объема структурных составляющих^ Например, ауетенит имеет меньший удельный объем, чем феррит или перлит. Поэтому в процессе аллотропических превращений возникают дополнительные внутренние напряжения. Эти напряжения суммируются с тепловыми и остаточными и также способствуют образованию трещин.

Эффективность небольших приложенных напряжений при высокотемпературном термоциклировании стали обычно объясняют тем, что приложенные напряжения суммируются с внутренними напряжениями, возникающими при полиморфном превращении железа [304]. Однако при этом необходимо учитывать, что релаксацию напряжений, вызывающих необратимое изменение размеров неоднородных образцов при теплосменах, нельзя свести к простому пластическому деформированию, поскольку уровень предела текучести на два порядка и более превышает «критические» значения приложенных напряжений. Большую роль в необратимом формоизменении химически неоднородной стали должен играть переход ее в сверхпластичное состояние, при котором нередко большая деформация происходит под действием малых нагрузок. Термоциклирование в интервале температур полиморфных превращений способствует переходу углеродистой стали и железа в сверхпластичное состояние [157, 348]. По-видимому, с этим обстоятельством и связано большое формоизменение железа и стали во время термоциклирования при наличии химической неоднородности или неравномерных нагревов и охлаждений.

При термической обработке, например закалке, при химико-термической обработке или сварке термические и структурные напряжения суммируются. Величина этих напряжений зависит от скорости охлаждения, температуры нагрева, величины аустенитного зерна и теплопроводности стали.

кая сердцевина сохраняет свои размеры. После охлаждения на поверхности образуются термические напряжения сжатия и ответные напряжения растяжения в сохранившей свои размеры сердцевине (см. схему на фиг. 53). Мартенситное превращение также вызывает увеличение объема поверхностного слоя, образует.в нем после охлаждения остаточные структурные напряжения сжатия, которые уравновешиваются напряжениями растяжения в сердцевине. Термические и структурные напряжения суммируются. При закалке на небольшую глубину температурная разница между поверхностью и сердцевиной больше и напряжения выше. Замедление индукционного нагрева или предварительный подогрев снижают пики растягивающих напряжений и удаляют их от поверхности. В случае выхода переходного слоя с напряжениями растяжения на поверхность деталей, особенно в опасном сечении, например вблизи галтели у шейки коленчатого вала или у основания зуба

где А0 и AR — площади поперечного сечения до и после разрушения соответственно. Полное удлинение состоит из равномерного удлинения и удлинения в результате образования шейки. В работе [30] обнаружена общая экспериментальная зависимость между равномерным удлинением и расстоянием между частицами и показано, что показатель деформационного упрочнения ряда сталей уменьшается с увеличением напряжения текучести при 20%-ной деформации. Равномерное удлинение и напряжение текучести связаны соответственно со степенью деформационного упрочнения и характерным микроструктурным размером.

временно при улучшении структуры (уменьшении размера частиц). Если в зависимости от расстояния между частицами увеличение прочности от скола более заметно, чем увеличение напряжения текучести, то удлинение при разрушении от скола также увеличивается. Однако пластичность (при вязком разрушении) снижается при уменьшении расстояния между частицами.

В работах [59, 60] отмечено заметное влияние расстояния между частицами цементита в высокопрочных сфероидизирован-ных сталях, приводящее к уменьшению предела текучести, напряжения текучести и результирующего напряжения с увеличением расстояний, а также к увеличению однородной деформации при увеличении этого расстояния. На рис. 14 показана зависимость истинного разрушающего напряжения от состава. Влияние содержания углерода для низкопрочных и высокопрочных сталей раз-

Остановимся теперь на рассмотрении теории максимальных работ. Эта теория была предложена Хиллом, а в дальнейшем разрабатывалась многочисленными исследователями. Идея теории состоит в следующем. Можно положить, что напряжения текучести почти совпадают с пределом прочности, и воспользоваться методикой Мизеса, в которой условия текучести представлены следующим уравнением второй степени:

гДе am S fm — произведение напряжения текучести для материала одной из уплотнительных поверхностей на сумму поверхностей контакта с этими напряжениями;

Проверка щупом зазоров между листами рессоры в затянутом состоянии. Проверка на отсутствие перекрещивания (веерности) листов и наличие смазки между листами. Отсутствие забоин и следов от удара и местного наклепа листов рессоры. Проверка стрелы собранной рессоры в ненагруженном состоянии (после обжима нагрузкой, вызывающей напряжения текучести)

Тогда напряжения текучести будут

Компоненты напряжений, выраженные через главные напряжения текучести, вычисляются по формулам

Параметры
На рис. 2 показано распределение напряжений в поперечном сечении круглой заготовки, подвергаемой обжатию для увеличения продольного размера в зависимости от формы бойков. Эпюры напряжений выявлены на оптически активных моделях при максимальной нагрузке, близкой к нагрузке, вызывающей напряжения текучести; по ходу осадки напряжения, естественно, будут перераспределяться.

Наиболее просты условия для определения предела (напряжения) текучести при горячей осадке. В этом случае скорость деформации одинакова в каждом вертикальном сечении и со- 196 ставляет