Остаточная деформация

Остаточная дефектность, т.е. совокупность дефектов, не выявленных при гидравлических испытаниях, определяет долговечность трубопровода. Причем размеры дефектов определяются значением испытательного давления, временем выдержки и цикличностью испытания. Таким образом, варьируя этими параметрами, можно положительно влиять на показатели надежности трубопроводов.

Из разд. 1.12 следует, что надежность конструкции обусловлена имеющимися дефектами сплошности. Всю совокупность дефектов сплошности конструкции определим как остаточную дефектность (остаточную после изготовления и контроля). Очевидно, остаточная дефектность тем меньше, чем выше качество неразрушающего дефектоскопического контроля (НК).

Совокупность оставшихся невыявленных дефектов в материале конструкции после изготовления, контроля и ремонта выявленных дефектов можно определить термином остаточная дефектность. Дефектность перед контролем можно определить как исходную дефектность.

Ясно, что при определении прочности и остаточного ресурса конструкции остаточная дефектность представляет важнейшую характеристику материала данной конструкции. Любой прогноз прочности, надежности и ресурса конструкции без учета остаточной дефектности неточен.

Рис. 33. Остаточная дефектность после k контролей (NQCl — количество необнаруженных дефектов по результатам контролей; NHCK — общее количество

Оборудование Исходная дефектность Метод контроля Остаточная дефектность

Кривые N(a) (см. рис. 45) можно назвать кривыми, характеризующими реальную дефектность конструкции. При этом кривая 2 на рис. 46 соответствует остаточной после контроля и ремонта реальной дефектности. В дальнейшем для краткости термин остаточная после контроля и ремонта реальная дефектность будет заменен термином остаточная дефектность.

остаточная дефектность (3)

5.3 Остаточная дефектность — важнейшая характеристика

Совокупность оставшихся не выявленных дефектов в материале конструкции после изготовления, контроля и ремонта выявленных дефектов можно определить термином остаточная дефектность.

Ясно, что с точки зрения прочности и остаточного ресурса конструкции остаточная дефектность является важнейшей характеристикой материала данной конструкции. Любой прогноз прочности, надежности и ресурса конструкции без учета остаточной дефектности будет неточным.

Под статической грузоподъемностью понимают такую статическую нагрузку, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения. При этом под нагрузкой понимают радиальную для радиальных и радиально-упорных подшипников, осе-мую для упорных и упорно-радиальных. Значения С0 указаны в каталогах для каждого типоразмера подшипника (см. табл. 16.2).

Недостатками полиизобутилспа являются невысокая теплостойкость (он применяется при температуре не выше 50—60° С) и холодная текучесть, т. е. высокая остаточная деформация при длительном действии внешнего усилия.

a — первоначальный кристалл; б — упругая деформация; в •— увеличение упругой и появление пластической деформации, вызванной скольжением при нагружении, большем передела упругости; г — напряжение, обусловливающее появление сдвига (после сдвига сохранилась остаточная деформация); д — образование двойника

делом упругости 1. Предел упругости определяется как напряжение, при котором остаточная деформация достигает 0,05 % (или еще меньше) от первоначальной длины образца (а„,06).

Диаграмма сжатия образца из хрупкого материала показана на рис. 93, б. Основными характеристиками хрупкого материала при сжатии является предел прочности, обозначаемый ов.с., и относительная остаточная деформация при разрушении eol.T. Предел прочности при сжатии хрупких материалов оказывается значительно выше, чем при растяжении, т. е, хрупкие материалы сопротивляются сжатию значительно лучше, чем растяжению.

Допускаемые нагрузки на невращающиеся подшипники выбирают исходя из условия, по которому общая остаточная деформация тела качения и колец не должна превышать величину, заметно влияющую на работу подшипника (оцениваемую 10"4 от диаметра тел качения).

Деформации могут быть упругие и пластические. Если размеры и форма тела восстанавливаются после прекращения действия усилия, то такая деформация является упругой. Упругая деформация связана с изменением межатомных расстояний в теле при приложении нагрузки. Пластическая, или остаточная, деформация — деформация, остающаяся после снятия нагрузки. Пластическая деформация связана со сдвигом кристаллитов по отношению друг к другу.

При определенных значениях относительной деформации s > &г (или ЕОД) зависимость a(s) отклоняется от прямолинейного закона (Гука). Основные прочностные характеристики материала до ГОСТу 1497 (рис. 5.2) -условный предел текучести сгод, где достигается остаточная деформация в 0,2%, физический предел текучести ат - напряжение в минимуме диаграммы a(s), если он существует, временное сопротивление разрыву ("условный предел прочности") ав = Р„/Р0 (номинальное напряжение при максимальной нагрузке Рв характеризует предельную прочность материала). Предел текучести

Статическая грузоподъемность — это статическая нагрузка, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения. Такая остаточная деформация не оказывает заметного влияния на работу подшипника. Значения С0 в килоньютонах приводятся в каталогах. Подробно см. [18, 22].

Для многих материалов на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка текучести (рис. 14). В этих случаях вводят условный предел текучести аол — напряжение, при котором остаточная деформация образца равна 0,002, или 0,2%.

В результате пластического течения конец трещины может даже раздваиваться. Вот, например, как выглядит процесс деформации конца трещины но данным интерферометрии на поверхности плоского растягиваемого образца из алюминиевого сплава (типа В9Г>-Т1) [3801. Па рис. 25.13 изображен конец усталостной трещины в образце, вынутом из машины после Л2 тысяч циклов (а — а,„ + аа = — I3.r)i IH М/ммг). Полосы интерферометрии отражают одинаково углубленные точки поверхности образцов. Видна значительная остаточная деформация