Применения приближенных

точки. Увеличение предела выносливости при изгибе упрочненных образцов было настолько существенным, что разрушение переместилось со сварных точек на основной металл. Усталостные трещины возникали в зонах точечной сварки как в упрочненных, так и в неупрочненных соединениях при одинаковом числе циклов нагружения, однако в случае применения поверхностного наклепа возникшие трещины превращались в нераспространяющиеся.

Применение поверхностного наклепа несколько увеличивает сопротивление сталей возникновению усталостных трещин; при этом характер изменения пределов выносливости по трещинообразованию наклепанных образцов с увеличением коэффициента концентрации напряжений аналогичен характеру изменения того же предела для ненаклепанных (кривая DE). Предел выносливости по разрушению увеличивается в результате применения поверхностного наклепа тем больше, чем выше концентрация напряжений (кривая DF). Известно значительно меньшее влияние поверхностного наклепа на сопротивление усталости гладких образцов и очень большое его влияние на со противление усталости надрезанных образцсс.

Специфической особенностью повреждения при малоцикловой усталости, отличающей ее от обычной усталости, является накопление односторонней макропластической деформации. Эта особенность сначала порождала сомнения в приемлемости поверхностного наклепа для увеличения несущей способности деталей, работающих в условиях малоцикловой усталости. Эти сомнения базировались на том, что ППД сопровождается уменьшением запаса пластичности наклепанного слоя, тогда как способность к накоплению пластической деформации является •одним из основных факторов, определяющих сопротивление малоцикловой усталости материалов и конструкций. По той же :причине ставилась под сомнение устойчивость благоприятных остаточных напряжений, вызванных поверхностным наклепом. Однако в результате ряда специальных исследований (применительно к сосудам давления, подштамповым плитам прессов, корпусам подводных лодок и др.) эти сомнения были преодолены. К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, подтверждающий возможность применения поверхностного наклепа для увеличения несущей способности материалов в условиях малоцикловой усталости.

Эффект торможения развития трещины малоцикловой усталости в результате применения поверхностного наклепа присутствует и в случае упрочнения высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов [9]. Особенно эффективно применение ППД для этих материалов, когда их поверхность покрыта хрупкими (анодными) пленками. Применение упрочнения до нанесения пленок на поверхность деталей существенно увеличивает их долговечность.

62. Кудрявцев П. И. Задержка развития трещин усталости в результате применения поверхностного наклепа.— «Вестник машиностроения», 1972, № 1, с. 57—60.

Проведенные нами исследования при большой базе испытаний (рис. 82) наглядно показывают ограниченность эффективности применения поверхностного пластического деформирования (ППД) для повышения коррозионной выносливости. При высоких уровнях напряжений время до разрушения упрочненных и неупрочненных образцов отличается несущественно. При Л/= Ю6 -5-5 • Ю7 цикл (т.е. при наиболее часто применяемой в лабораторной практике базе) эффект ППД максимальный. С увеличением базы испытаний коррозионная выносливость упрочненных образцов снижается, особенно при наличии стальных контактирующих элементов (рис. 83), причем у более прочной стали интенсивность снижения коррозионной выносливости выше.

термической или химико-термической обработки, уменьшение коэффициента трения между контактирующими деталями за счет применения различных мягких покрытий и смазок, подавление электрохимической коррозии вследствие применения более коррозионно-стойких материалов, электрохимической защиты, а также различных полимерных покрытий, ингибиторов коррозии и пр. Эффективность применения поверхностного пластического деформирования для повышения выносливости сталей в условиях фреттинг-коррозии рассмотрена выше.

На основании изложенного можно сделать заключение, что более высокие абсолютные значения пределов выносливости и коррозионной выносливости достигаются при обкатке сталей с большей статической прочностью. С увеличением усилия обкатки предел выносливости образцов из стали 12Х17Н2 незначительно возрастает и достигает максимального значения при давлении на роли к 500 Н. При обкатке с усилием 1000 Н имеет место резкое снижение предела выносливости из-за увеличения шероховатости поверхности, ее расслоения и шелушения. Аналогично усилие обкатки влияет на условный предел коррозионной выносливости образцов (рис. 89). В этом случае максимальное повышение условного предела коррозионной выносливости (55 %) достигается после обкатки с давлением на ролик 650 Н. Характерно то, что ограниченная выносливость обкатанной стали 12X17Н2 при циклических напряжениях свыше 300 МПа значительно больше, чем неупрочненной стали, и практически не зависит от усилий обкатки в принятом нами диапазоне. Низкая эффективность применения поверхностного наклепа для стали 12Х17Н2 обусловлена, тем что в стали содержится около 30 % мягкой составляющей (5-феррита), расположенной в виде крупных, вытянутых вдоль оси прокатки зерен. В этих зернах в основном происходит

Информация о действительной нагруженности и несущей способности — важный элемент при решении вопросов расчета конструкций, совершенствования их схем и форм, применения поверхностного упрочнения и других способов повышения эксплуатационной надежности и ресурса. Далее рассматриваются некоторые вопросы оценки вероятности неразрушения (надежности) в связи с условиями нагружения и несущей способностью элементов конструкций. Отказы по прочности, оцениваемые как возникновение разрушения, повреждение опасными трещинами или недопускаемые деформации, могут возникать в результате однократных или кратных перегрузок как статических, так и динамических или же вследствие наличия дефектов, достаточных для разрушения элементов конструкций при свойственном им уровне эксплуатационной нагруженности. Разрушения такого типа рассматриваются как статические, их вероятностная оценка осуществляется с учетом кратности статического нагружения, статистики возможных статических нагрузок и дисперсии статической прочности во внересурсной постановке. Это, например, уже давно делается в области оценки надежности строительных конструкций, гидротехнических сооружений и ряда других, нагруженных в основном статической нагрузкой.

Приведенные данные могут быть использованы лишь для предварительной приближенной оценки возможного повышения предела выносливости в случае применения поверхностного упрочнения.

Приведенные данные могут быть использованы лишь для предварительной приближенной оценки возможного повышения предела выносливости в случае применения поверхностного упрочнения.

При использовании в расчетах упрощенных моделей возникает естественный вопрос о степени соответствия результатов анализа эксперименту. Другими словами, позволяет ли предлагаемая модель получить количественные оценки поведения композитов при разрушении или ее применение ограничено качественным анализом тенденций поведения и относительного влияния различных факторов. Решение этого вопроса, как и во всех случаях применения приближенных аналитических методов, основано на сравнении с экспериментальными данными. Роль каждого из кратко рассмотренных подходов в создании практически применимого критерия разрушения слоистых композитов становится только яснее по мере увеличения объема информации, позволяющей проводить сравнения экспериментальных и аналитических данных.

Наличие малого множителя Я3 при старших производных является характерной особенностью уравнений теории оболочек. Эта особенность определяет возможность применения приближенных методов их решения.

Из разобранных задач видно, что динамика даже простейших механизмов с двумя степенями свободы является сложной. Исследование их оказывается возможным только в результате применения приближенных методов с различными допущениями. Такое исследование связано с громоздкими вычислениями. Трудности эти объясняются тем, что в выражении кинетической энергии таких систем содержатся члены, содержащие произведения обобщенных скоростей, вследствие чего в дальнейшем в дифференциальных уравнениях системы появляются нелинейные члены, которые сильно затрудняют интегрирование.

Однако в наших опытах при режимах интенсивного перемешивания слоя был обнаружен интересный и благоприятный для применения приближенных обобщенных корреляций факт, что средние по поверхности горизонтальной трубы значения а сравнительно близки при разнообразных местах расположения этой трубы в пучке (рис. 10-24). Они близки и к а одиночной горизонтальной трубы, хотя величина и ход изменения каждого из локальных коэффициентов теплообмена, как правило, совершенно различны в этих случаях. В известной мере это может быть объяснено тем, что во всех случаях здесь получились близкие эффективные порозности слоя тэф для каждой трубы.

Точно так же получаются формулы и для других трансцендентных функций. Они помещены в приложении 8. В результате применения приближенных формул уравнения устойчивости получаются алгебраическими. Наименьший корень этих уравнений определяет наименьший параметр критической системы сил.

Полученные приближенные зависимости были положены в основу разработки колеблющихся систем ряда опытных образцов балансировочных устройств. Они разрабатывались на базе двух основных колеблющихся систем — при горизонтальном и вертикальном размещении оси вращения ротора на балансировочном устройстве, охватывая все рекомендованные варианты выбора наблюдаемых точек (см. таблицу). Производственная эксплуатация этих образцов показала допустимость применения приближенных зависимостей. Примером конструктивной компоновки устройств для балансировки с горизонтальной осью ротора может служить модель 0-705, 0-773, а с вертикальной — 0-704 *.

В настоящей работе делается попытка показать необходимость и возможность учета некоторых нелинейностей гидромеханизмов при расчетах статических характеристик и динамических процессов путем применения приближенных графических методов. При этом автор ни в коем случае не претендует на полноту освещения этого весьма сложного и актуального вопроса, подлежащего всесторонней разработке, в процессе которой, несомненно, будут вскрыты новые возможности метода, выявлены новые качественные и количественные характеристики нелинейных процессов, а также разработаны новые системы гидроприводов и гидроавтоматики.

Замечание. Для стержней переменного сечения задачу о собственных колебаниях решают приближенными методами (см. гл. X). Точное решение в бесселевых функциях возможно для балок в форме клина или конуса. Примеры применения приближенных методов для Определения собственных частот и собственных форм изгибных колебаний стержней можно найти в [2, 35, 87, 100, 109].

Решение связанных динамических задач термовязкоупругости даже в наиболее простых случаях представляет значительные трудности и может быть осуществлено только на основе применения приближенных и численных методов.

Наличие малого множителя А,2 при старших производных является характерной особенностью уравнений теории оболочек. Эта особенность определяет возможность применения приближенных методов их решения.