Распределения механических

2) определение закона распределения материала вдоль оси системы;

3) установление закона распределения материала в поперечном сечении конструкции.

В данной главе рассматривается лишь вторая сторона общей проблемы, а имейно, нахождение закона распределения материала вдоль оси конструкции.

Нахождение закона распределения материала вдоль оси конструкции для статически неопределимых систем осложняется тем, что изгибающий момент зависит от размеров поперечных сечений. Для решений этой задачи воспользуемся, как и в работе [12], методом наименьшего объема.

Причинами неуравновешенности могут быть неточности в изготовлении и сборке деталей, неравномерность распределения материала, деформация деталей, бодыцие зазоры во вращательных парах и т.д. .... \

Взаимодействие твердых тел при контактировании в значительной степени зависит от распределения материала по высоте, отсчитываемой от плоскости (в случае контактирования твердых тел, имеющих плоские поверхности), параллельной плоскости касания. Распределение материала в поверхностном шероховатом слое аналитически описывается [20] или нормальным законом со смещенным центром распределения для поверхностей, у которых на образование микрогеометрии поверхности оказывают влияние периодические факторы, или нормальным законом для поверхностей, имеющих нерегулярную шероховатость. Во многих расчетах взаимодействия контактирующих тел [20, 52, 83] начальную часть опорной кривой аппроксимируют степенной функцией (П.8). Уравнение (II.8) можно использовать [69] для вычисления фактической площади касания в зависимости от сближения между поверхностями. В этом случае уравнение напишем в следующем виде:

Фиг. 36. Эпюра распределения материала в балке переменного профиля.

Загрузка материала (питание конвейера) производится через загрузочную воронку (фиг. 19). Для рационального распределения материала на ленте, обусловливающего наи-

Газ стремится идти по линии наименьшего сопротивления, поэтому, например, в шахтной печи он пройдет около крупных кусков или стенок. При организации теплообмена с проходом газов через неподвижный слой надо предварительно на холодном ходу установки определить картину распределения материала в слое, создаваемом питателями, равномерность проницания газов по

Легкость конструкции. Удовлетворяя требованиям прочности и жесткости, конструкция самолета должна быть возможно более легкой, так как даже незначительная экономия веса улучшает летные характеристики самолета и повышает его экономичность, позволяет увеличить полезную нагрузку. Уменьшают вес конструкции путем правильного распределения материала в сечениях, т. е. добиваясь равнопрочности конструкции, а также применяют лучшие материалы, уменьшают количество и размеры несиловых деталей и др.

Анализ уравнений (7.6) и (7.12) показывает, что для двух крайних случаев распределения материала матрицы можно записать.

На рисунке 3.5.6 представлена картина распределения вектора по-врежденности на поверхности образца из стали 16ГС при нагружении до возникновения трещин. В отличие от картины, изображенной на рисунке 3.5.5, значения вектора поврежденности на рисунке 3.5.6 значительно возросли в месте зарождения трещины. Распределение вектора поврежденности на поверхности объекта контроля можно с помощью многоэлементного электромагнитного преобразователя и видеоконтрольного устройства представить в виде многотонового двухмерного или трехмерного изображения и таким образом решить задачу визуализации картины распределения механических напряжений, выявить участки с повышенными, предельными и критическими значениями механических напряжений.

На рисунке 3.5.7 представлена карта распределения механических напряжений, полученная после обработки результатов измерений значений электрофизических параметров в узлах координатной сетки, нанесенной на поверхность пластины со сварным швом, имеющим дефекты [27]. На карте отчетливо выделяются напряжения околошовной зоны и самого сварного шва, места непроваров, концентраторы напряжений.

Карты распределения механических напряжений позволяют на стадии монтажных и монтажно-сварочных работ своевременно принять меры по исправлению дефектов сварки, в том числе по снижению уровня остаточных сварочных напряжений известными технологическими приемами. Определение фактического значения концентрации напряжений на диагностируемом поле конструкции позволяет оценить допустимое давление

Рисунок 3.5.7 - Карта распределения механических напряжений в пластине со сварным швом

Существующее многообразие распределения механических свойств (например, твердости HV) по объему мягких прослоек и их геометрических форм можно свести к схемам, приведенным на рис 2.6 и 2.7, которые охватывают наиболее часто встречаемые на практике виды механической неоднородности сварных соединений оболочковых конструкций. Для оценки размеров и свойств различных зон соединений наряду с экспериментальными /43/ существуют и расчетные методы /44, 45/. Используя данные подходы и методики можно в целом ряде случаев оценить вид и степень неоднородности сварных соединений и размеры мягких и твердых прослоек.

Рис. 2.6. Основные схемы распределения механических свойств (твердости /Л) в соединениях с мягкой прослойкой: а -- симметричная неоднородность, б-— несимметричная неоднородность, 1,4 однородная мягкая прослойка, 2,5 -- прослойка с параболическим изменением свойств, 3,6 — прослойка с линейным изменением свойств

Следует отметить, что при проектировании конструкции и их сварных соединений практически остались без внимания вопросы учета характера распределения механических свойств по объему разупрочнен-ных (мягких) участков (см. рис. 2.6). Достаточно подробно проработаны аспекты оптимального проектирования сварных соединений на примере рассмотрения простой условной схемы распределения свойств (в предположении об однородности свойств в мягких прослойках, см. рис. 2.6.а (1)). В связи с этим остаются открытыми вопросы конструктивно технологического проектирования сварных соединений оболочковых конструкций с более сложной картиной механической неоднородности.

3.8. Влияние неравномерности распределения механических

Вторым, как отмечалось, наиболее типичным характером распределения механических свойств металла зоны разупрочнения является линейное изменение свойств (см. рис. 2.6,сг, поз. 3). Ранее учет такого характера изменения характеристик зоны разупрочнения при оценке прочности сварных соединений оболочковых конструкций осуществлялся путем замены треугольной эпюры распределения твердости равновеликой ей по площади прямоугольной эпюрой (рис. 3.52,а), что соответствовало корректировке на относительную толщину разупрочненного участка к в виде кэ = к/э = 1 / (2к) /73/.

рукций определяется прочностью их соединений аср и зависит от двух-осности в стенке п = О2 / <3\. Значения Оср могут быть определены в зависимости от типа сварных соединений (прямая прослойка, Х- или V-образная и т.п.), степени их неоднородности и неравномерности распределения механических свойств по объему ослабленных участков по расчетным методикам, приведены в разделах 3.4, 3.6 и 3.8.

серии наблюдается неравномерность распределения механических свойств поперек сварного шва (см. рис. 4.22,6), вызванная перемешиванием основного и присадочного металлов, при расчете теоретических значений предельного давления /?«сор в соответствии с рекомендациями, предложенными в разделе 3.8, была произведена корректировка относительных толщин мягких швов по соотношению (3.86)