Прочностные испытания

при испытании сразу после закалки) предел прочности несколько выше и составляет примерно 25 кгс/мм2. После старения предел прочности значительно возрастает и достигает 40 кгс/мм2.

Балка перегружена на 33% и ее запас прочности значительно снижен, что недопустимо.

Как только были созданы вычислительные программы для расчета перемещений в характерном элементе системы волокно — матрица, стало доступным рассмотреть широкий класс возможных расположений волокон и свойств компонентов. Можно исследовать частные случаи нагружения параллельно направлению укладки волокон, перпендикулярно этому направлению, случаи сдвига параллельно и перпендикулярно волокнам и случаи температурной усадки. Более общие результаты можно получить при суперпозиции этих простых видов нагружения. Таким образом, возможно определить основные константы композита, распределения напряжений и деформаций в матрице, распределение напряжений около границы раздела волокно — матрица, а также на основе различных критериев можно предсказывать разрушение. Справедливость результатов обычно проверяется точностью предсказания упругих констант однонаправленных композитов. Предсказания прочности значительно менее надежны.

ставленные в координатах нагрузка — время, в правой"' переходят в кривые длительной прочности. Значительно упро* щает расчет то обстоятельство, что уровень нагрузки лри этом играет подчиненную роль; основными факторами являются дли* тельность цикла и температура. Для каждого конкретного значения ^пах предельные кривые при длительной термоусталости представляют собой семейство параллельных линий в координатах а—t, каждая из которых смещена влево от кривой длитель* ной прочности на величину ДС (отг=С—ДС), определяемую величиной коэффициента влияния цикличности.

Композиционный материал по прочности значительно превышает материал матрицы при температуре 1100° С и имеет весьма невысокую пластичность.

Детали, несущие незначительные нагрузки, имеющие запас прочности, значительно превышающий расчетный, но требующие в процессе эксплуатации определенной величины твердости

Графитовые включения (их форма, количество, величина и распределение) оказывают на предел прочности значительно большее влияние, чем характеристика основной металлической массы, а/, увеличивается при уменьшении отношения поверхности графитовых включений к их неизменному объёму (приближение к сфероидальной форме). Резкое снижение uj происходит при распределении графита в виде цепочек (тип 4, фиг. 28).

При разных способах нагрузки чугунные детали по-разному сопротивляются нагружению. При растяжении, изгибе и кручении предел прочности значительно ниже, чем при сжатии. Различие особенно заметно на деталях из чугуна с пластинчатым графитом. Для деталей

Некоторые исследователи в качестве модификатора применяли графит, однако полученные показатели прочности значительно ниже, чем у чугуна, обработанного кремнийсодержащими ферросплавами

При неконтролируемой затяжке запас прочности значительно увеличивают, особенно для болтов малых диаметров (см. табл. 1.3) [1]. Это связано с возможностью перенапряжения и даже разрушения малых болтов при неконтролируемой затяжке (см. табл. 1.6).

Некоторые исследователи в качестве модификатора применяли графит, однако полученные показатели прочности значительно ниже, чем у чугуна, обработанного кремнийсодержащими ферросплавами.

Предварительные перечни деталей и узлов, которые должны подвергаться неразрушающему контролю при эксплуатации и ремонте объекта, устанавливают на основе результатов прочностных испытаний деталей и узлов, которые дополняют с учетом опыта эксплуатации аналогичной техники предыдущих поколений. Опыт показывает, что многие детали и узлы, прошедшие прочностные испытания, могут разрушаться в условиях эксплуатации. Поэтому в дополнение к указанным данным проводят анализ нагруженности и других условий работы, в частности, климатических, коррозионных, локально-температурных и т. д. всех деталей и узлов объекта, вплоть до каждого болта и гайки, и определяют возможность их разрушения в эксплуатации. Затем выполняют экспертную оценку вероятности образования трещин, расслоений и разрушения деталей и узлов. Выявляют критические детали и узлы, разрушение которых может привести к аварийным или катастрофическим последствиям.

Предварительные перечни деталей и узлов, которые должны подвергаться неразрушающему контролю при эксплуатации и ремонте объект, устанавливают на основе результатов прочностных испытаний деталей и узлов, которые дополняют с учетом опыта эксплуатации аналогичной техники предыдущих поколений. Опыт показывает, что многие детали и узлы, прошедшие прочностные испытания, MOiyr разрушаться в условиях эксплуатации. Поэтому в дополнение к указанным данным проводят анализ нагруженности и других условий работы, в частности, климатических, коррозионных, локально-температурных и т. д. всех деталей и узлов объекта, вплоть до каждого бол-га и гайки, и определяют возможность их разрушения в эксплуатации. Затем выполняют экспертную оценку вероятности образования трещин, расслоений и разрушения деталей и узлов. Выявляют критические детали и узлы, разрушение которых может привести к аварийным или катастрофическим последствиям.

Прочностные испытания припоев и спаев проводили на срез и разрыв. Пайку образцов выполняли по режиму, соответствующему экспериментам по определению смачивания. При отсутствии титана в припое к шлифованным образцам свинец вообще не адгезировал. Это, очевидно, связано с тем, что при 6 > 90° расплав не затекает на всю глубину микроканавок, а покоится лишь на вершинах микровыступов. Термические напряжения, возникающие при охлаждении, приводят к нарушению такого несплошного контакта. На полированной поверхности стекла капля свинца в большинстве случаев удерживается достаточно прочно. Предел прочности на срез составляет десятые доли кгс/мм2, но воспроизводимость результатов колеблется от нуля до прочности свинца. В случае использования титансодержащих сплавов независимо от марки стекла и чистоты обработки его поверхности разрушение при срезе при 20° С происходит только по припою и составляет 1,3 ± 0,3 кгс/мм2. Диаметр капли при испытаниях на срез составлял 5—6 мм, методика испытаний аналогична работе [3].

Прочностные испытания конструкций проводятся в помещениях (статзалах), насыщенных большим количеством энергоемкого оборудования, осуществляющего различные воздействия на объект исследования: статические нагрузки, вибрацию, разогрев и охлаждение. Работа этого оборудования сопряжена с коммутацией значительных токов, рекуперацией энергии в электрическую сеть, быстрыми изменениями значений электрических нагрузок, что ведет к появлению весьма высокого уровня помех, наводимых в линиях связи и сети питания тензоизмерителыюй системы. По характеру протекания во времени помехи подразделяют на гармонические, импульсные и шумы [1], по месту приложения — на симметричные и несимметричные [2. Симметричная (или поперечная) помеха приложена в однофазной линии связи между зажимами прямого и обратного проводов, несимметричная (или продольная) помеха — между проводом линии связи и общей шиной (землей).

Следует отметить два важных элемента технологии, выпелноние которых определяет в значительной мере работоспособность газопровода из многослойных труб: глубина проплавления при сварке внутренних и наружных нахлесточных швов и отсутствие в сварных швах внутри трубы дефектов, соединяющих внутренний объем трубы и межслойные зазоры. Необходимо также го минимума снизить объем ремонта швов внутри трубы. При яшшлнении требониний, предъявляемых к технологии изготовления труб, особенно при получении необходимой глубины проплавления, обеспечивается расчетная статическая прочность многослойной трубы. Натурные прочностные испытания труб и трубных плетей показали, что хрупкие разрушения в многослойных трубах из стали 09Г2СФ в исслелован-ном интервале температур не наблюдаются. Следовательно одна из принципиальных задач, стоявших при создании труб с многослойной стенкой, решена успешно.

Прочностные испытания элементов секций паропарового теплообменника

В полевой испытательной службе ГСКБ внедрены ускоренные прочностные и ресурсные испытания тракторов, их узлов и агрегатов. Ускоренные прочностные испытания проводятся на круговых полигонах, оборудованных сменными препятствиями. В процессе испытаний проверяются прочность и долговечность несущей системы трактора, корпусных деталей, кабин, механизма задней навески, гидрокрюка и др. Управление тракторами на полигонах автоматизированное.

Прочностные испытания в газовых потоках проводят для оценки работоспособности элементов проточной части газотурбинных установок, реактивных, ракетных и других типов двигателей, деталей летательных аппаратов, подверженных интенсивному аэродинамическому нагреву, и др. При этом газовый поток является источником воздействий, обуславливающих коррозионное и эрозионное повреждение поверхностных слоев материала, инициирование неоднородных полей температур и термических напряжений в процессе нагрева или охлаждения детали с различной скоростью.

После сварки дополнительного стыка образец 2Б' термической обработке не подвергали, с тем чтобы сохранить для трех основных сварных швов прежнюю технологию их выполнения и продолжить их прочностные испытания. Усилие шва снимали резцом. Рабочую поверхность образца, включая дополнительный шов, подвергали упрочнению вибрирующим роликом (рис. 111) для исключения возможности разрушения нового шва, не подвергнутого термической обработке и в связи с этим находящегося в более неблагоприятном положении по сравнению с тремя основными швами.

Прочностные испытания контрольных образцов с пористостью 1...5%, изготовленных аналогично соответствующей партии контейнеров, показали, что при испытании на сжатие на кривой нагрузка—деформация полностью отсутствует площадка текучести, т. е. материал разрушается хрупко.

матрицей — это армирующие волокна, монолитизированные с помощью какого-нибудь полимерного связующего (рис. 18.1). Фирмы, применяющие композиты для авиационно-космических целей, обычно не производят исходных компонентов: волокон и связующих. Заготовки им, как правило, изготавливает фирма-поставщик, располагая в заданном порядке необходимые составные части в установленных пропорциях. При этом заготовки частично отверждаются до такого состояния, чтобы их можно было обычными способами транспортировать и грузить. Такой еще не совсем готовый композиционный материал называется препрегом (в отличие от волокон, предварительно пропитанных связующим). Изготовление из него высококачественных конструкционных изделий в значительной степени зависит от качества препрега и таких факторов, как равномерность интервалов между волокнами, количество разрушенных волокон и их распределение, липкость смолы. Чтобы гарантировать выполнение стандартов качества, необходимо проводить визуальный контроль и прочностные испытания этих заготовок. Свойства, которые надлежит определять при анализе, обычно вносятся в прилагаемую спецификацию. Борное и углеродное волокна производятся и выпускаются в виде лент шириной до 76 и 305 мм соответственно. Иногда углеродное волокно выпускают в форме поперечно стеганых лент шириной до 305 мм, а для некоторых коммерческих целей — шириной до 1254мм. Эти ленты пропитывают смолой методом мокрой пропитки (из раствора) или прессованием волокон при нагревании до перехода смолы в В-стадию.

Иногда вышеуказанный метод изготовления композиций с использованием пламенно-полированных стержней (с наклоном базисной плоскости к оси волокна —30°) приводил к разрушению ряда волокон в композиции. Тем не менее большинство из них обычно оставались неповрежденными, что позволяло впоследствии проводить прочностные испытания. Изготовление композиций при аналогичных условиях прессования, но без покрытия на волокнах, было невозможно из-за интенсивного повреждения последних. Общий и детальный вид такого разрушения показан на рис. 29 и 30, а, б. Большинство стержней, по-видимому, разрушалось скалыванием, хотя была замечена и могла иметь существенные значения в процессе разрушения и ромбоэдрическая деформация двойникованием. Варьируя параметрами прессования (температурой, давлением, временем), не удалось выявить условий, при которых можно было бы получить прочные композиции^ волокнами Тайко без покрытия.