Постоянных напряжениях

Коэффициент запаса по отношению к пределу текучести материала при расчете деталей из пластичных материалов под действием постоянных напряжений выбирают минимальным при достаточно точных расчетах, 'т. е. равным 1,3... 1,5. Это возможно в связи с тем, что при перегрузках, превышающих предел текучести, пластические деформации весьма малы (особенно при сильно неоднородных напряженных состояниях деталей) и обычно не вызывают выхода детали из строя. Коэффициенты запаса прочности увеличивают только для деталей из материалов с большим отношением аг/ав, для которых иначе получается недостаточный запас по отношению к временному сопротивлению.

Лампа цифровая — см. индикатор тлеющего разряда цифровой. Лампа экранированная — см. тетрод с экранирующей сеткой. Лампа электрометрическая — электронная лампа, предназначенная для усиления очень малых постоянных напряжений, имеет большой коэффициент усиления по постоянному напряжению, малые сеточные токи, хорошую изоляцию управляющей сетки [9].

Перемещение точек поверхности трещины от действия постоянных напряжений GO (без учета конечности ширины полосы) равно

Лампа цифровая — см. индикатор тлеющего разряда цифровой. Лампа экранированная — см. тетрод с экранирующей сеткой. Лампа электрометрическая — электронная лампа, предназначенная для усиления очень малых постоянных напряжений, имеет большой коэффициент усиления по постоянному напряжению, малые сеточные токи, хорошую изоляцию управляющей сетки [9].

В действительности, как указали Лансинг с соавторами [18],. имеется две возможности для вычисления Ё'.Р' на каждом шаге итерации. Оказалось, что более быстрый в вычислительном плане метод постоянных напряжений может приводить к внезапной катастрофической расходимости, начало которой определяется принятой величиной приращения нагрузки. Метод постоянных деформаций, хотя и медленнее сходящийся, более устойчив и поэтому чаще используется на практике.

В соответствии с этим представляется целесообразным располагать данными по ползучести, длительной прочности и разрушающим деформациям при соответствующих уровнях постоянных напряжений в широком диапазоне времени до разрушения, в том числе и для кратковременной ползучести. С другой стороны, было бы важно получить данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению без учета влияния времени для того, чтобы оценить деформацию ползучести и циклическую пластическую деформацию, а также соответствующие им повреждения. Такие данные получить непосредственно из опыта представляет известные трудности, поскольку время цикла и общее время до разрушения в этом случае должны быть достаточно малы, чтобы не происходило развития деформаций ползучести и падения во времени пластичности и прочности. Следует заметить, что приемлемые в этом смысле частота и время до разрушения существенно зависят от температуры.

Схемы на рис. 3.80, а и б — классические схемы метода сравнения, постоянных напряжений. У ручного компенсатора (рис. 3.80,а) уравновешивающее напряжение вырабатывается контуром, образованным из источника уравновешивающего напряжения ?// и прецизионных резисторов RI, #2 и RF • Уравновешивающее напряжение вводится встречно выходному напряжению датчика. Разность этих напряжений усиливается усилителем / (к которому не предъявляются высокие требования) и показывается нуль-индикатором 2. Изменением RF добиваются состояния минимальной разности напряжений (состояние компенсации, уравновешивания).

Для расширения круга исследуемых задач в комплект машины включают также наборы сопротивлений и емкостей, выпрямительные ячейки, источники постоянных напряжений, релейные схемы для задания начальных условий, а также измерительные приборы. Однако иногда этих вспомогательных элементов оказывается недостаточно. В таких случаях к машине подключают отдельно собранные схемы.

наличии постоянных напряжений одноосного растяжения (оос/аокр = °°); /// _ nf — при наличии постоянных напряжений двухосного растяжения <°ос/оокр = 1'/2).' от - интенсивность средних напряжений

Среди исследуемых сталей 22К, 16ГНМ, 15ГСМФ, 34ХНЗМ выделяется сталь 16ГНМ, полученная методом электрошлакового переплава.Если при симметричном цикле нагружения она не обладала преимуществом, то с ростом постоянных напряжений цикла в воде у этой стали предельная амплитуда снижалась в меньшей степени, чем у других сталей.

Вопрос о средней скорости и средней мощности в режиме установившегося движения решается вычетанием из переменных напряжений «со» и «М> регулируемых постоянных напряжений «соср » и «/Vcp » (рис. 3). При значении постоянного напряжения, равном среднему значению переменного напряжения, стрелка вольтметра V'i илн 1/2 достаточно долго колеблется в каких-то пределах, не «зашкаливает».

Расчеты на прочность при постоянных напряжениях деталей из пластичных материалов обычно производят согласно условию отсутствия общих пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса по отношению к пределу текучести материала. Коэффициенты концентрации напряжений в расчеты не вводят, так как пики напряжений сглаживаются вследствие местных пластических деформаций, не опасных для прочности детали.

Расчет на прочность при постоянных напряжениях, равномерном напряженном состоянии и хрупком состоянии материала производят по заданному коэффициенту запаса относительно временного сопротивления (иначе, предела прочности). При неравномерном напряженном состоянии, в частности при изгибе, за исходную характеристику принимают временное сопротивление при этом напряженном состоянии.

Коэффициенты запаса, по отношению к временному сопротивлению даже при постоянных напряжениях в условиях хрупкой прочности выбираются довольно большими, например для серого чугуна порядка 3 и иыше.

Формула (15.8) получена без учета дополнительных факторов, влияющих на значения максимальных напряжений, например концентрации напряжений, состояния поверхности, размеров детали. Эти факторы мало влияют на прочность при постоянных напряжениях, поэтому их влияние относят к амплитуде цикла напряжения. С учетом перечисленных факторов формула (15.5) имеет вид

Допускаемые напряжения на изгиб стальных валов при симметричном цикле изменения принимают К] ^0,1ав для осей с отнулевым циклом напряжения [ои] ;^0,16ав, a при постоянных напряжениях [ои] ^0,33<зв, где ов — предел прочности.

Ингибиторы, при применении которых степень защиты от общей сероводородной коррозии не менее 86%, дополнительно испытывали на защитное действие против сероводородного растрескивания. При этом в каждом опыте в среде МАСЕ находилось по пять цилиндрических образцов из стали 45 при следующих постоянных напряжениях: 0,8стт; 0,6стт ; 0,4стт; 0,3стт и т. д.

Предел выносливости в случае одноосного напряженного состояния (растяжение—сжатие, изгиб) обозначается буквой a, a в случае чистого сдвига — буквой т с индексом, указывающим величину коэффициента асимметрии цикла, при котором определяли величину предела выносливости. Например, пределы выносливости при симметричном (R = —1) и пульсационном (R = 0) циклах в случае одноосного напряженного состояния обозначают соответственно a_t и а„. При постоянных напряжениях (/? = +!) пределу выносливости а+1 соответствует предел прочности материала ав, т. е. а+1 = ав.

При постоянных напряжениях у деталей из хрупкого материала однородной структуры (например, из закаленной инструментальной стали) эффективный коэффициент концентрации напряжений близок

Во второй части книги были приведены сведения о расчетах на прочность при статическом действии нагрузки и краткие данные об определении напряжений при ударе. Для большинства деталей машин характерно, что возникающие в них напряжения периодически изменяются во времени; в связи с этим возникает вопрос о расчете на прочность и установлении величин допускаемых напряжений при указанном характере нагружения. При действии переменных напряжений значительно существеннее, чем при постоянных напряжениях, сказывается влияние формы детали, ее абсолютных размеров, состояния и качества поверхности. Особое значение имеет форма детали и связанное с ней явление концентрации напряжений. Кратко ознакомимся с этим явлением, а затем рассмотрим вопрос о выборе допускаемых напряжений раздельно для статического и переменного во времени нагружения.

Кроме того, для деталей, работающих в условиях повышенных температур, надо учитывать изменение механических свойств материалов, с тем чтобы при изменившихся свойствах не было нарушения прочности и жесткости. Сказанное относится в основном к деталям, подвергающимся температурным воздействиям сравнительно непродолжительное время; для деталей, длительно работающих при высоких температурах, например для деталей паровых турбин, надо учитывать явление ползучести, т. е. непрерывного возрастания пластических деформаций при постоянных напряжениях, или явление релаксации, выражающееся в том, что при постоянных деформациях происходит падение напряжений.

А. Деталь работала при постоянных напряжениях. Б. Деталь работала при переменных напряжениях.