Постоянными материала

При транспортировании стальных заготовок и узлов широко используют магнитные захваты. Их достоинство — отсутствие ограничений по сплошности захватываемой поверхности. В конструкциях электромагнитных захватов предусматривают систему аварийной блокировки, удерживающей груз при отключении энергопитания. Захваты с постоянными магнитами снабжают устройствами для освобождения захваченной детали.

Несущая способность при применении кремнистого железа 0,25 МПа, а кобальтового железа 0,50 МПа, что обычно бывает достаточно для быстроходных подшипников, включая подшипники паровых и газовых турбин. Подшипники с постоянными магнитами обладают меньшей несущей способностью.

называются ферромагнитными. Эти вещества сильно притягиваются магнитным полем и легко'Намагничиваются до насыщения в относительно слабых полях. При нагреве выше определенной температуры (точки Кюри) эти 'вещества становятся парамагнитными. К ферромагнитным относятся четыре металла (железо, никель, кобальт, гадолиний). Некоторые сплавы и соединения на основе этих металлов также ферромагнитны. Особенность ферромагнетиков — их способность сохранять магнитные свойства после удаления намагничивающего лоля — позволяет им становиться постоянными магнитами.

В качестве сканирующего устройства используют самодвижущиеся модули на колесах с постоянными магнитами, впервые разработанные на Белоярской АЭС и усовершенствованные в МВТУ им. Н. Э. Баумана. Движение вдоль шва контролируется индукционными датчиками при точности отслеживания шва ± 1 мм. Установку можно эксплуатировать как при положительных (до 40 °С), так и при отрицательных температурах благодаря использованию в качестве контактной среды магнитной жидкости на керосиновой основе. Ее расход на 1 м шва составляет 1,5 см3. При контроле данной установкой уверенно обнаруживаются плоскостные дефекты площадью 1 мм2 и объемные диаметром 0,6 мм и более.

Для обеспечения надежного акустического контакта, стабильных результатов, удобства в работе и сокращения времени установки преобразователя на место измерения используется магнитный держатель преобразователя (рис. 4.1). Он состоит из корпуса / (например, из оргстекла), с вклеенными постоянными магнитами 2, в котором помещается пружина 3 и преобразователь 4, перемещающийся в направляющей пластине 5. Контактная поверхность держателя имеет радиус, равный радиусу трубы. Во время измерений он удерживается магнитами на трубе, а пружина обеспечивает надежный прижим преобразователя.

Современные ветроэлектрические агрегаты, их кинематика и комплектующие узлы находятся на высоком техническом уровне. Так, ветровые колеса оснащены автоматическими устройствами (виндрозами) ориентации в зависимости от направления и скорости ветра. Генераторы снабжены тиристорными устройствами или постоянными магнитами для самовозбуждения в целях сокращения массы и габаритов, рассчитаны на высокую частоту вращения (через редукторы). Для подъема воды с разных глубин (до 50 м) ветроагрегаты оснащаются высокопроизводительными насосными установками (ленточного, инерционного и пневматического типа).

Генераторы снабжены тиристорными устройствами или постоянными магнитами для самовозбуждения, рассчитаны на высокие обороты (через редукторы) в целях сокращения веса и габаритов.

В случае использования в качестве индикаторов магнитного сопротивления датчиков Холла намагничивание осуществляется обмотками с постоянным током или постоянными магнитами, а суммарный сигнал от датчиков в отсутствие контролируемого листа компенсируется от регулируемого источника постоянного напряжения.

Наиболее распространенными магниторазрядными насосами являются насосы типа НЭМ и НОРД, содержащие в зависимости от производительности десятки и сотни разрядных ячеек, объединенных в электродные блоки, помещенные в корпус. Магнитное поле порядка 700 Э создается постоянными магнитами, расположенными с внешней стороны корпуса.

а) на приборы с постоянными магнитами, сила отрыва от детали (или притяжения) которых измеряется при помощи пружинных динамометров;

1. ПРИБОРЫ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

Считается, что для данной температуры и скорости деформирования величины GIC и Кю являются постоянными материала. Функция Кс (или GC) от толщины t максимальна в области малых трещин. При Gc (или Кс) близким к GIC (или Кю) имеем прямой излом, разрушение происходит путем отрыва и сопротивление разрушению минимально. С уменьшением толщины доля пластической деформации (за счет сближения свободных поверхностей образца, где существует в условиях плоского напряженного состояния большая пластическая зона) и затраты энергии (вследствие энергии, идущей на пластическую дефор-

постоянными материала — модулями продольной упругости Е и сдвига G и коэффициентом Пуассона \i — существует следующая зависимость:

Наличие линейных слагаемых в критерии Хоффмана намного увеличивает его гибкость (по сравнению с чисто квадратичными), но по сравнению с тензорно-полиномиальной формулировкой критерий Хоффмана все еще обладает определенными недостатками. Эти недостатки таковы: (1) он применим лишь к ортотропным материалам, поскольку принято произвольное предположение о равенстве нулю коэффициентов, определяющих взаимодействие касательных напряжений; (2) смешение коэффициентов FI\, F22, /"зз создает те же неудобства, что в критерии Хилла (42); коэффициенты Fn, F23, F3i, характеризующие взаимное влияние нормальных напряжений, не являются независимыми постоянными материала, и это уменьшает гибкость данного критерия.

предполагалось первоначально, постоянными материала, а зависят от среды испытания, режима нагружения и т. д.

Постоянные материала, входящие в уравнения (3.37) и (3.38), являются неизменными. Если заменить эти постоянные эквивалентными постоянными материала, учитывающими их зависимость от напряжений, то указанные уравнения будут учитывать нелинейность материала. Модули упругости и коэффициент Пуассона заменим эквивалентными модулями упругости El, Qij и эквивалентным коэффициентом Пуассона vj/. Зависимость этих параметров от напряжения можно представить таким образом:

Обозначим через [D] матрицу напряжений — деформаций тела, обладающего линейной упругостью. Если воспользоваться эквивалентными постоянными материала и провести соответствующие замены, то получим матрицу напряжений — деформаций [D*]. Зависимости напряжение — деформация для тела, обладающего линейной упругостью, и для тела, обладающего нелинейной упругостью, записываются соответственно в следующем виде:

Соотношение (1.18) при указанных выше значениях С дает удовлетворительную оценку скорости роста усталостных трещин в интервале от 2,5 • 10"5 до 10"3 мм/цикл при условии, что в процессе нагружения Ктах остается ниже Кс для данного материала, а номинальное напряжение не превышает предела текучести при статическом нагружении. Проведенные многочисленные исследования показали, что для большинства материалов показатель степени в выражении (1.19) находится в интервале от 2 до 10. Так, для легких сплавов m = 3-5, а для сталей - m = 2-10 при соответствующем выборе значения постоянной С. Более высокие значения га (до 12) возможны для высокопрочных сталей в области высоких напряжений. Общая тенденция такова, чем более хрупкое состояние, тем выше показатель степени т. В проведенных исследованиях отмечено, что m и С не являются постоянными материала и зависят от ряда факторов, в частности, от условий нагружения и коэффициента асимметрии цикла. Ограниченность области применения соотношения (1.19) вызвало поиски новых соотношений.

Сравнивая дифференциальные и интегральные зависимости, следует отметить, что параметры дифф ренциальных моделей всегда являются функциями частот и амплитуд В интегральных зависимостях удается в определенных пределах принимать, что параметры являются постоянными материала, несмотря на то, что жесткость существенно зависит от частоты. Например, для резины жесткость при промышленных частотах (10—100 Гц) примерно в 2 раза больше, чем статическая, а в акустическом диапазоне — в 6—8 раз.

Затраты энергии на образование новой поверхности тела в большой мере связаны с размерами и формой пластической зоны перед вершиной трещины. Поскольку с изменением толщины плоской детали размеры пластической зоны также изменяются, то и величина Gc оказывается зависящей от толщины образца. Поэтому при экспериментальном определении G> (или Кс) желательно указывать и толщину образца. При достаточно большой толщине размеры пластической зоны стабилизируются, Gc и Кс становятся постоянными и их в этом случае обозначают GIC и KIC и считают постоянными материала. При этом напряженное состояние вокруг фронта трещины близко к всестороннему растяжению при плоской деформации.

В 1948 г. Марселем Про [3] был предложен метод ускоренного определения предела усталости. Этот метод, называемый теперь методом Про, заключается в непрерывном увеличении амплитуды напряжений вплоть до разрушения образца. Затем устанавливается соотношение между разрушающим напряжением, пределом усталости, скоростью увеличения амплитуды напряжения и двумя постоянными материала. Очевидно, что в случае применения этого метода должно быть известно влияние приспособляемости или должно быть известно, что оно мало. Метод Про успешно применялся при исследовании многих сталей, титановых сплавов и даже алюминиевых сплавов.

В этих уравнениях сц (i = 1, 2, 3) являются постоянными материала, выражающими степень анизотропии, при сц = I материал изотропен. Для определения этих постоянных анизотропии результаты экспериментов представляют с помощью параметров Лоде [28]. Этот метод иллюстрируется на рис. 4.12. Параметрами Лоде называют величины ц, и v, определяемые как