Напряжения вызванные

Так как напряжения вызываются разными причинами, то различают временные напряжения, обусловленные действием внешней нагрузки и исчезающие после ее снятия, и внутренние остаточные напряжения, возникающие и уравновешивающиеся в пределах тела без действия внешней нагрузки.

В направлении, перпендикулярном оси волокна, действуют как радиальные растягивающие напряжения, так и нормальные напряжения сжатия (рис. 13) [32]. Нормальные напряжения сжатия увеличивают прочность сцепления на поверхности раздела, а растягивающие напряжения ее ослабляют. Эти напряжения вызываются также термической усадкой и усадкой при отверждении материала и зависят от размера и объемного содержания волокна в композите и модулей упругости волокна и смолы. В углепластике нормальные напряжения сжатия полимерной матрицы составляют примерно 1,4 кгс/мм2, а радиальные растягивающие напряжения — около 0,35 кгс/мм2. Следовательно, прочность композита при растяжении в поперечном направлении понижается, так как некото-

ности металла. В свою очередь напряжения вызываются изменением объема. Повышение температуры стали до 400—500°С и выше приводит к интенсивному распаду как мартенсита, так и остаточного аустенита. На шлифованной поверхности образуется вторично закаленный слой, содержащий, например, в стали 9X18 до 50% остаточного аустенита в слое толщиной до 30 мкм. Под ним располагается высокоотпущенный слой пониженной

При Т.у. напряжения вызываются не внешними нагрузками, а нереализованными термич. перемещениями (расширением или сжатием) наиболее нагретых или охлажденных элементарных объемов металла при неоднородном температурном поле детали. Кроме того, при механич.

Так как В воздействует на А «извне», то все же невозможно «замкнуть накоротко» касательные напряжения в Л, а можно лишь устранить суммарное действие поперечной силы и крутящего момента. Устройство В совершенно неэффективно, когда касательные напряжения вызываются внешними перемещениями, перпендикулярными к пт.

Конструкционные напряжения вызываются в изделии нормальными или анормальными процессами, происходящими в конструкции.

Технологические напряжения вызываются процессами, происходящими в ме-

Следовательно, динамические напряжения, возникающие при резонансных колебаниях лопаток, чрезвычайно опасны для работы турбины. Эти напряжения вызываются незначительной возмущающей силой, составляющей лишь малую долю полного давления на лопатку, и тем не менее во много раз превышают статические напряжения от изгиба их паром (газом). Особенно опас-

Физически эти напряжения вызываются силой Q, которая должна быть приложена к валу, чтобы предотвратить при его вращении вращение плоскости, содержащей изогнутую ось. Следовательно, при изгибе вала в плоскости xz напряжения изгиба создают изгибающий момент в плоскости, наклоненной к плоскости хг, и нейтральная ось напряжений n^j не совпадает с нейтральной осью деформации пп.

Так как напряжения вызываются разными причинами, то различают временные напряжения, обусловленные действием внешней нагрузки и исчезающие после ее снятия, и внутренние остаточные напряжения, возникающие и уравновешивающиеся в пределах тела без действия внешней нагрузки.

Структурные напряжения вызываются различным удельным объемом структур, которые образуются при термической обработке. Аустенит с его плотно расположенными атомами имеет наименьший удельный объем, тогда как продукты его превращения— мартенсит, бейнит и перлит, у которых расположение атомов в решетке менее плотное, — обладают большими и притом отличающимися друг от друга удельными объемами. Нужно иметь в виду, что структурные изменения, вызывающие изменение объема, особенно в процессе охлаждения, при закалке происходят разновременно— сначала на поверхности, а потом уже в центре детали. Это особенно опасно во время мартенситного превращения, так как оно протекает при низких температурах с высокими скоростями и напряжения не успевают выровняться. Наибольшей величины достигают внутренние напряжения при закалке в воде, а также в растворах поваренной соли и едкого натра из-за слишком большой'скорости и неравномерности охлаждения.

личивастся при этом примерно лишь на 1%. Следует отметить, что структурные напряжения, вызванные даже этим незначительным увеличением объема, имеют большое значение.

Закалка заключается в нагреве стали на 30—50 °С выше Ас3 для до-эвтектоидных сталей или на 30—50 °С выше Лсх для заэвтектоидных сталей, выдержке для завершения фазовых превращений и последующем охлаждении со скоростью выше критической (рис. 127). Для углеродистых сталей это охлаждение проводят чаще в воде, а для легированных — в масле или других средах. Закалка не является окончательной операцией термической обработки. Чтобы уменьшить хрупкость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после закалки подвергают отпуску.

Торможение формы. Тепловые напряжения, вызванные торможением формы, возникают при неравномерном нагреве детали, когда отдельные волокна материала лишены возможности по конфигурации детали расширяться в соответствии с законом тепловой деформации. В отличие от торможения смежности здесь напряжения возникают только при перепаде темпера:турв теле детали (при стационарном тепловом потоке, когда тепло переходит от горячих участков к более холодным, или при неустановившемся тепловом потоке, например при тепловом ударе, когда волна тепла распространяется по телу детали).

Обеспечение свободы тепловых деформаций. Следует избегать осевой фиксации деталей в двух точках. При наличии температурных деформаций в случае такой фиксации могут появиться термические напряжения, вызванные торможением смежности.

Пример 2. Напряжения, вызванные изменением температуры. Рассмотрим два стержня, первый из которых (рис. 95, а) закреплен одним концом и представляет статически определимую систему, а второй (рис. 95, б) защемлен двумя концами, т. е. является системой статически неопределимой. Пусть стержни подвергнуты нагреву от температуры tu до температуры t. Тогда длина первого стержня изменится на величину

где а'а и т„ — напряжения, вызванные действием ах; а« и т^ — напряжения, вызванные действием сг2.

При подварке дефектов в сварных швах могут также возникать большие растягивающие напряжения, вызванные поперечной усадкой.

Для случая сварки жестко заделанных по концам элементов поперечные сварочные напряжения, вызванные усадкой шва, могут быть ориентировочно определены по приведенному ниже выражению, описывающему их распределение в ОШЗ по толщине листа (по оси OZ):

2. Наиболее опасными для технических объектов оказываются вибрационные воздействия. Знакопеременные напряжения, вызванные вибрационными воздействиями, приводят к накоплению повреждений в материале, что вызывает появление усталостных трещин и разрушение. Кроме усталостных напряжений в механических системах наблюдаются и другие явления, вызываемые вибрациями, например постепенное ослабление («разбалтывание») неподвижных соединений. Вибрационные воздействия вызывают малые относительные смещения сопряженных поверхностей в соединениях деталей машин, при этом происходит изменение структуры поверхностных слоев сопрягаемых деталей, их износ и, как результат, уменьшение силы трения в соединении, что вызывает изменение диссипативных свойств объекта, смещает его собственные частоты и т. п.

Касательные напряжения, вызванные моментом Mit

работка не проводилась (твердость металла шва достигала 240 НВ). Причиной возникновения трещины явились непровар в корне шва и повышенные напряжения, вызванные смещением кромок шва и непроваром.