Результате постоянного

В предыдущем разделе задача определения размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность, рассматривалась в предположении "внезапного" механизма отказа, т.е. под мерой надежности понималась вероятность непревышения действующим напряжением несущей способности. Но очень часто характер действия нагрузок Таков, что разрушение наступает в результате постепенного накопления усталостных повреждений.

В том случае, когда отказ наступает в результате постепенного накопления усталостных повреждений при случайных колебаниях элементов конструкций, также можно получить достаточно простые расчетные формулы. В этом случае в рамках предположений, сделанных в разд. 2.3, можно записать для надежности

Первоначально устойчивый цилиндр (сфера), предназначенный для работы в коррозионной среде при постоянном во времени внешнем давлении, может потерять устойчивость в процессе эксплуатации в результате постепенного уменьшения толщины стенки из-за коррозии. Долговечность до нарушения устойчивости формы цилиндра зависит от совершенства его первоначальной формы и размеров, коррозионной среды, критических напряжений акр, коэффициента запаса по устойчивости

Нестабильность размеров может возникать не в процессе, а после термообработки изделий. При хранении на промежуточных складах наблюдается уменьшение или увеличение размеров. Уменьшение является следствием медленного отпуска при обычной температуре мартенсита закалки (выделение С из твердого раствора и уменьшение удельного объема). Стабилизация размеров при этом достигается отпуском при 120—150° С. Увеличение размеров происходит в результате постепенного распада остаточного аустенита при обычной температуре. Стабилизация проводится для того, чтобы осуществлялось полное превращение А-*-М.

Круг решаемых задач по оценке ресурса нефтехимического оборудования определяется принципиальной схемой физического старения конструктивных элементов (рис. 6.1). В процессе эксплуатации конструкции в результате постепенного накапливания повреждений в металле происходит снижение ресурса и показателей надежности (R - параметр предельной нагрузки, Q - параметр нагрузки). Процесс накопления повреждений в металле объединяется понятием "старение". Интенсивность накопления поврежденное™ определяется свойствами металла М, напряженным состоянием Н и воздействием рабочей среды С. При этом движу-

Первоначально устойчивый цилиндр (сфера), предназначенный для работы в коррозионной среде при постоянном во времени внешнем давлении, может потерять устойчивость в процессе эксплуатации в результате постепенного уменьшения толщины стенки из-за коррозии. Долговечность до нарушения устойчивости формы цилиндра зависит от совершенства его первоначальной формы и размеров, коррозионной среды, критических на-

разуют предельные состояния, наступившие в результате постепенного накопления в материале рассеянных повреждений, приводящих к зарождению и развитию макроскопических трещин. Часто зародыши и очаги таких трещин, вызванные несовершенством технологических процессов, содержатся в объекте до начала его функционирования. Причиной выхода объекта из строя является развитие трещин до опасных или нежелательных размеров. Если трещина не обнаружена своевременно, ее развитие может привести к аварийной ситуации. Вторая группа состоит из предельных состояний, связанных с чрезмерным износом трущихся деталей и поверхностей, находящихся в контакте с рабочей или окружающей средой. Предельные состояния первой группы типичны для несущих элементов, работающих при высоких уровнях общей нагруженности.

разуют предельные состояния, наступившие в результате постепенного накопления в материале рассеянных повреждений, приводящих к зарождению и развитию макроскопических трещин. Часто зародыши и очаги таких трещин, вызванные несовершенством технологических процессов, содержатся в объекте до начала его функционирования. Причиной выхода объекта из строя является развитие трещин до опасных или нежелательных размеров. Если трещина не обнаружена своевременно, ее развитие может привести к аварийной ситуации. Вторая группа состоит из предельных состояний, связанных с чрезмерным износом трущихся деталей и поверхностей, находящихся в контакте с рабочей или окружающей средой. Предельные состояния первой группы типичны для несущих элементов, работающих при высоких уровнях общей нагруженное™.

было бы при соприкосновении идеально твердых тел), но по очень малым площадкам. При этом давление распределяется по такой площадке весьма неравномерно и достигает наибольшего значения в ее центре. Это наибольшее давление называют контактным напряжением ан. При чрезмерно большом ан возникает повреждение поверхности контакта, характер которого зависит от свойств материала упругого тела. У пластичных тел возникает остаточная деформация вследствие появления текучести, у хрупких на поверхности контакта образуются мелкие трещины. В результате постепенного развития трещин частицы материала выкрашиваются, оставляя после себя углубления. Такой вид повреждения называют выкрашиванием или питингом.

В результате постепенного и равномерного растворения этим моющим веществом накипи достигается полная очистка трубок конденсаторов, не требующая последующей механической доочистки. Это позволяет проводить промывки без останова блока со снижением нагрузки до 30—50% от номинальной.

Эти принципы согласуются с выводами Гэйтса и Вуда [19] о том, что для достижения оптимального сопротивления усталости композита сами волокна не должны подвергаться усталости, т. е. они должны вести себя упругим образом и не должны разрушаться в результате постепенного роста трещин, и что волокна должны служить стопорами для растущих трещин. Виды роста усталостных трещин, наблюдавшиеся в направленных эвтектических композитах [30, 31], также согласуются с данными рекомендациями.

Фрикционные передачи относятся к передачам трением с непосредственным контактом рабочих тел — катков (рис. 169). Крутящие моменты между валами передаются за счет силы трения F, которая возникает в зоне контакта рабочих поверхностей в результате постоянного прижатия катков с силой Q. Для надежной работы фрикционных передач требуется соблюдение условия

Весьма важным фактором, который нельзя не учитывать, является рост внутренних энергетических потребностей стран — членов ОПЕК. В настоящее время темпы прироста этих потребностей составляют в среднем 15—• 20% в год. В результате постоянного увеличения собственных энергетических нужд соответственно сокращаются возможности экспорта этого топлива в другие страны. Предполагается, что внутренние потребности стран — членов ОПЕК в нефти в 1990 г. достигнут примерно 300 млн. т, а в 2000 г. они будут почти в 3 раза выше, достигнув приблизительно размеров нынешнего потребления нефти в США.

Считается, что возможной причиной интенсивного локального растворения металла является повышенная энергия деформированного металла в вершине трещины. Существует мнение, что причина этого явления скорее в том, что в результате постоянного пластического течения металла вершины концентрация дислокаций там существенно выше, что увеличивает число активных центров растворения. Однако электрохимическая концепция не может удовлетворительно объяснить причину перерождения коррозионной язвы (зародыша трещины) в собственно трещину. Эта гипотеза не претендует и на универсальность, поскольку не учитывает явлений адсорбционного и водородного разупрочнений [98].

В соответствии с этим положением может быть дано определение КР высокопрочных алюминиевых сплавов как субкритического роста трещины в условиях коррозионной среды в результате постоянного действия растягивающих напряжений. При этом не рассматривается чистое механическое растрескивание при коэффициентах интенсивности напряжений выше критических.

В авиационной технике вопросы надежности в аспекте прочности являются особенно важными как в процессе производственного освоения новых конструкций, так и в эксплуатации. Промышленная доводка различного рода летательных аппаратов и авиационных двигателей, как правило, связана с повышением прочности деталей и узлов до уровня, обеспечивающего предотвращение разрушения на требуемом ресурсе службы. Возникновение разрушений обычно зависит от длительности работы конструкции, в связи с чем вероятностная оценка прочности конструкций осуществляется во временной постановке наряду с рассмотрением их статической прочности как характеризующей сопротивление внезапным отказом. Отказ в результате постоянного изменения состояния материала (разрушение или появление трещины) зависит от наработанного ресурса, поэтому время до возникновения разрушения (срок службы конструкции), т. е. наработка на отказ может рассматриваться как характеристика надежности работы конструкций.

Шлак с трудом пристает к холодной поверхности труб топки. Налипающий на трубы шлак быстро охлаждается и образует на стенах после затвердевания наносы, которые время от времени падают на под плавильной камеры. В результате постоянного падения шлаковых наносов топка самоочищается и обеспечивает высокий паросъем. Постоянный налет из расплавленного шлака на гладких трубах образуется только в области наивысших температур пламени на высоте 2-—4 м над шлаковой ванной. Остальная поверхность стен топки остается сравнительно чистой, и шлаковые наносы, если они сами не отваливаются, легко сдуваются или смываются струей воды.

Напомним, что коррозия — это переход металла в окисленное состояние. Наиболее распространенным проявлением коррозии в машиностроении является образование ржавчины на поверхности стальных и чугунных деталей под действием кислорода и воды. Немалый ущерб приносит также электрохимическая коррозия, возникающая в результате постоянного соприкосновения металлических изделий с электролитами (растворы кислот, солей и оснований).

Образование и развитие неисправностей в машине объясняется действием объективно существующих закономерностей. Неисправности машин появляются в результате постоянного или внезапного снижения физико-механических свойств материала деталей, их истирания, деформирования, смятия, коррозии, старения, перераспределения остаточных напряжений и других причин, вызывающих разрушение деталей. В большинстве случаев происходят изменения в сопряжениях — нарушения заданных зазоров в подвижных соединениях или натягов в неподвижных. Практически любая неисправность является следствием изменения состава, структуры или механических свойств материала, конструктивных размеров деталей и состояния их поверхностей.

Делигнификация древесины и связанное с ней разрушение могут произойти в результате постоянного высокого содержания в охлаждающей воде свободного хлора. При непрерывном хлорировании нельзя допускать, чтобы концентрация свободного хлора превышала 1 мг/л.

При длительном нагружении стали статически действующими силами в некоторых видах коррозионно-активных сред происходит растрескивание сталей и их разрушение в результате постоянного насыщения водородом. Необходимо отметить, что обычно это явление рассматривается как коррозионное растрескивание стали и не связывается с наводороживанием, что несомненно неверно.