Определения долговечности

Таким образом, для определения длительности нагрева выше температуры Т сначала рассчитывают максимальную температуру ^тах» Д° которой нагревался металл в данной точке. Затем вычисляют безразмерную температуру е и по номограмме рис. 120 находят /з или /2. После этого, определив предварительно qn, соответствующую принятому режиму сварки или наплавки, по формуле (48) или (49) определяют длительность нагрева ta. Многочисленные исследования позволили определить диапазон скоростей охлаждения металла зоны термического влияния А^охл> в котором не возникают трещины и получается удовлетворительное сочетание механических свойств (табл. 61).

Для определения длительности пребывания точки тела выше

Рис. 7.13. Номограмма для определения длительности пребывания t, выше определенной температуры Т, точек околошовной зоны в зависимости от длительности /с действия источника

приходим к уравнению для определения длительности инкубационного периода 1#

Для определения длительности периода приработки необходимо проинтегрировать данное уравнение в пределах от г до /?

Представлены методологические основы установления предельного состояния элементов конструкции ВС гражданской авиации и их силовых установок. Изложены принципы использования методов и средств иеразрушающего контроля на разных этапах эксплуатации ВС с учетом их разрешающей способности. Интегрированы в единую методологию представления физики металлов, мезомеханики разрушения, фрактографии и синергетики о процессах роста усталостных трещин, позволившие ввести единое их описание для сплавов на основе Al, Ti, Fe, Ni и Mg. Обсуждены и систематизированы синерге-тические критерии, принципы, модели, методы и способы управления ростом усталостных трещин в элементах конструкций при одноосном, асимметричном многоосном синфазном и несинфазном нагружении, а также комплексном температурном, разночастотном и агрессивном воздействии окружающей среды. Особое внимание уделено влиянию формы цикла нагружения на процесс разрушения, включая длительную выдержку при постоянной нагрузке сплавов Ti и Ni. Изложена методология определения длительности роста усталостных трещин в эксплуатации, на основе которой в результате анализа, измерений и систематизации параметров рельефа излома обобщены закономерности роста усталостных трещин в титановых дисках компрессоров двигателей, дисках турбин, лопатках из сплавов Al, Ti и Ni, в лопастях несущих и воздушных винтов, в сосудах под давлением, в зубчатых колесах и корпусах редукторов вертолетов, в стыковочных болтовых узлах, шлицевых соединениях, валах, силовых элементах конструкции планера, рычагах, а также в элементах конструкции стоек шасси самолета.

Основными источниками информации для указанных решений в части определения длительности роста усталостных трещин являются параметры кинетической кривой — показатель степени при коэффициенте интенсивности напряжения (КИН) и коэффициент пропорциональности при КИН. Интегрирование указанной выше зависимости требует использования, хотя бы в наиболее вероятной форме, уровня максимального напряжения и параметров нагружающего цикла. Применительно к реализованному в эксплуатации процессу разрушения материала параметры кинетической кривой оказываются неизвестными даже в наиболее упрощенном случае, когда рассматривается единственное уравнение Париса во всем диапазоне скоростей моделируемого или воспроизводимого роста трещин из анализа поверхности разрушения. Возникает проблема применения на практике тех или иных результатов экспериментальных исследований процесса усталостного разрушения металлов в лабораторных условиях к решению вопросов по определению длительности роста трещин и оценке уровня напряженности элементов конструкций на этапе развития разрушения.

Описанные выше закономерности поведения усталостной трещины после перегрузки позволяют проводить расчет величины участка медленного подрастания трещины в пределах уменьшения параметров скосов от пластической деформации и тем самым повысить точность определения длительности ее задержки. Расчет пригоден для широкого диапазона соотношения главных напряжений, а одноосные перегрузки являются лишь частным случаем этой ситуации, если подобие механизмов

определения длительности роста усталостных трещин в титановых дисках компрессоров, которая учитывает многовариантность реализуемых эксплуатационных ситуаций при разрушении титановых дисков компрессоров ГТД [11, 12].

ны была использована для определения длительности развития трещины, выраженной через количество усталостных бороздок (рис. 9.23). Их общее количество по длине трещины составило около 9700.

ствителытости к условиям его асимметричного на-гружения. Усталостная трещина подрастала в каждом ПЦН без формирования регулярных элементов рельефа излома, которые могли бы быть использованы для определения длительности всего периода роста трещины.

Для определения долговечности такого подшипникового узла используют формулы п. 8. При этом вместо С, подставляют базовую динамическую радиальную грузоподъемность комплекта Crv из двух подшипников: для шарикоподшипников Crv= 1.625CV, для роликоподшипников Crv = 1,714СЛ.

Феноменологически разрушения делят на стадии инициации трещин, распространения магистральных трещин и долома (спонтанного распространения разрушения). Последние две стадии оцениваются методами механики разрушения. Методы определения долговечности по критерию

Рис. 4.2. Номограмма для определения долговечности сталей различной категории прочности

По результатам расчета построена номограмма для определения долговечности сварного сосуда диаметром 3200 мм при условии выполнения его из стали различной категории прочности (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Номограмма для определения долговечности аппарата

Рис. 4.12. Номограмма для определения долговечности аппарата

При нагружении цилиндра внутренним давлением нейтральной среды (VB - 0) и коррзионном воздействии со стороны наружной поверхности (рис.5.1,г) выражение для определения долговечности имеет вид ;

точные зависимости для определения долговечности опущены.

Формулы для определения долговечности цилиндров под действием внешнего давления аналогичны по форме с таковыми при нагружении внутренним давлением. Приближенно долговечность цилиндра, найденная по критерию устойчивости формы, может быть определена по формуле:

Разделив переменные полученного выражения и интегрируя, получаем уравнение для определения долговечности цилиндра'

Графиком можно пользоваться для ориентировочного определения долговечности машин, работающих по календарному режиму.