Распределению плотности

Более универсальной следует считать формулу О.А. Бакши и др., учитывающей угол перехода р. К сожалению, в большинстве указанных работ приводятся конечные формулы для оценки о,ф без их вывода и данных по распределению напряжений, что затрудняет их критическую оценку. В целом, приведенные формулы правильно отражают влияние основного параметра - радиуса кривизны в сопряжении на концентрацию напряжений. Таким образом, общий коэффициент концентрации напряжений в сварном соединении с отклонениями формы можно определять путем умножения коэффициентов концентрации напряжений от смещения кромок ад на коэффициент концентрации напряжений формы шва о,ф. Подчеркнем, что такой подход следует использовать для ориентировочной оценки концентрации напряжений, поскольку он не учитывает реальную геометрию сопряжения металла шва и основного металла сварных соединений, в частности, для сварных соединений со смещением кромок. В случае отклонения формы в виде овальности и угловатости указанный подход определения аа более оправдан.

От действия момента на левой половине стыка напряжения смятия возрастают, а на правой — уменьшаются. Принимаем, что напряжения на стыке от момента распределены по линейному закону (см. эпюру на рис. 5.41) аналогично распределению напряжений изгиба при нейтральной оси, совпадающей с осью симметрии стыка. Тогда наибольшие напряжения от момента

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов металла (металлургического, технологическое!) или эксплуатационного происхождения), сквозных отверстий, резких переходов от толстого к тонкому сечению и т. д. приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию нормальных напряжений (рис. 26, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряжений. Пик напряжений «т,, тем больше, чем меньше радиус г концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: ст„ = 2onl/c/r, где а„ — номинальное (среднее) напряжение.

В толстостенных трубах (случай ?>) распределение рабочих а термических напряжений поперек стенки иное. Здесь при благоприятных соотношениях термические напряжения могут уменьшить суммарные напряжения и привести к более равномерному распределению напряжений поперек стенок (вид IV).

Решение этой проблемы - задача не простая. Прежде всего, наибольшую сложность в эту проблему вносят концентраторы напряжений, в том числе различные дефекты сварных соединений и основного металла, которые приводят к крайне неравномерному распределению напряжений и деформаций, возникновению локализованных пластических деформаций, изменению свойств металла из-за деформационного охрупчи-вания и старения и др. Кроме того, в расчетах ресурса безопасной эксплуатации необходимо учитывать повреждаемость металла во времени, что дополнительно усложняет решение подобных задач. Особую сложность представляет оценка ресурса элементов оборудования при одновременном действии нескольких повреждающих во времени факторов с учетом различного рода дефектов, в том числе и трещиноподобных. Заметим также, что практически открытой остается проблема старения металла в процессе эксплуатации оборудования.

В первом случае коэффициенты концентрации напряжений аа и деформаций ае равны и не зависят от номинального напряжения. Значения а„ определяются по известному упругому распределению напряжений. Пример определения максимальных напряжений и деформаций в пластических областях концентраторов показан на рис. 1.1.

Более универсальной следует считать формулу О.А.Бакши и др., учитывающей угол перехода р. К сожалению, в большинстве указанных работ приводятся конечные формулы для оценки аф без их вывода и данных по распределению напряжений, что затрудняет их критическую оценку. В целом, приведенные формулы правильно отражают влияние основного параметра - радиуса кривизны в сопряжении на концентрацию напряжений. Таким образом, общий коэффициент концентрации напряжений в сварном соединении с отклонениями формы можно определять путем умножения коэффициентов концентрации напряжений от смещения кромок а.Л на коэффициент концентрации напряжений формы шва аф. Подчеркнем, что такой подход следует использовать для ориентировочной оценки концентрации напряжений, поскольку он не учитывает реальную геометрию сопряжения металла шва и основного металла сварных соединений, в частности, для сварных соединений со смещением

Резкие изменения формы или площади поперечного сечения деталей (наличие отверстий, выточек, выкружек, галтелей, канавок, надрезов н т. п.) приводят к неравномерному распределению напряжений, вызывают концентрацию напряжений. Причина, вызывающая

Для измерения параметров волн напряжений, вызванных взрывом или ударом, при распространении их в металлах Райнхарт и Пирсон [37] предложили другую реализацию принципа Гопкинсона, сводящуюся к следующему. На поверхности массивной металлической плиты устанавливается цилиндрический заряд В. В., на ее противоположной (тыльной) поверхности помещается маленькая шайба из того же материала, что и плита, по одной линии с зарядом (рис. 12). Заряд В. В. подрывали и измеряли скорость шайбы. Такая процедура повторялась с шайбами различной толщины h. В результате были получены необходимые данные для построения кривой a (t) в соответствии с приведенными зависимостями. Способ шайб дает хорошие результаты в том случае, если интенсивность волны невелика. При большой интенсивности волны напряжений шайба будет пластически деформироваться и может произойти откол. Представленная на рис. 12 схема не позволяет измерять скорость частиц (напряжение) точно в каком-либо месте внутри плиты, она определяет среднее напряжение в волне напряжений при падении ее на тыльную поверхность плиты, которое приближенно соответствует пространственному распределению напряжений внутри плиты. Различие невелико для волны, интенсивность которой затухает слабо, и значительно при быстром затухании, имеющем место в волне большой интенсивности. Отмеченные недостатки можно устранить или значительно уменьшить их влияние с помощью видоизме-•ненного устройства, схема которого представлена на рис. 13. В плите с тыльной поверхности просверливается гнездо, в которое вкладывается несколько шайб, причем по отношению к распространению волны сжатия шайбы действуют так, как если бы они были частями плиты. Откол шайб можно исключить путем разумного подбора их толщин. Шайбы в гнезде необходимо поместить так, чтобы стык соседних шайб всегда находился в том месте, где ожидается разрушение. Такое устройство позволяет получить в результате одного испытания достаточно данных для построения полного распределения скоростей частиц. Оно позволяет также измерять напря-

где а2 = Е/р — скорость распространения волны напряжений вдоль стержня. Следует отметить, что уравнение (3.1.4) приближенное и применимо к тонким стержням любой формы поперечного сечения. Приближенность уравнения состоит в предположении, что плоские поперечные сечения стержня остаются плоскими при прохождении волны напряжений, а напряжение равномерно распределено по каждому поперечному сечению. Продольные перемещения сопровождаются поперечными, при этом отношение соответствующих поперечных и продольных деформаций равно коэффициенту Пуассона v; это приводит к неравномерному распределению напряжений по поперечному сечению стержня, так что плоские поперечные сечения искажаются. Общее решение уравнения (3.1.4) можно представить в виде

По полученному при проектном расчете НДС распределению напряжений и перемещений по элементам аппарата определяют наиболее нагруженные зоны, т.е зоны с высокой вероятностью зарождения и развития повреждений. Замеры диагностических параметров (например, удельной электрической проводимости и твердости материала) после изготовления аппарата позволяют получить эталонное распределение параметров. На стадии эксплуатации эти же зоны служат для получения текущих распределений диагностических параметров. Сравнение характеристик текущих и эталонного распределения дает информацию о поврежденное™ Элементов конструкции к моменту диагностирования.

Различают естественную и вынужденную конвекцию. Естественная конвекция возникает за счет того, что в неравномерно нагретой жидкости разность температур приводит к неравномерному распределению плотности, а следовательно, и к появлению подъемной силы, обусловливающей движение жидкости. Конвективный теплообмен, возникающий под действием внешних сил, называется вынужденной конвекцией.

НеНтроны, находящиеся в термодинамическом равновесии с рассеивающими атомами окружающей среды и соответствующие приближению максвелловскому распределению плотности нейтронов по энергии

Потеря давления на трение о стенки пресс-формы приводит к неравномерному распределению плотности (и, следовательно, твёрдости, прочности и других свойств) как по

Это удобное интегральное соотношение было получено Р. Лайном. В основной области турбулентного потока профиль скоростей весьма пологий, и скорости в данной точке мало отличаются от средней скорости по сечению, т. е. в ядре потока о я« 1. Если принять ю = 1, то такое приближение соответствует линейному распределению плотности теплового потока по радиусу трубы. 182

Рис. 2. Графики сравнения опытных и расчетных данных по распределению плотности потока импульса (а) и из- . быточного теплосодержания (б) в поперечных сечениях кольцевой струи.

Расхождения между теоретическими и экспериментальными данными по распределению плотности вблизи стенки пока еще не объяснены и являются предметом дальнейшего исследования.

Если тепловой поток имеет большую величину, с помощью термоиндикаторов и люминофоров можно производить тепловой неразрушающий контроль и бесконтактно, размещая термочувствительные вещества, нанесенные на основание, на некотором отдалении от контролируемого объекта. Такой вариант контроля необходим при анализе прошедшего излучения или по распределению плотности теплового потока. В этом случае вещество, чувствительное к тепловому излучению, должно быть нанесено на вспомогательную поверхность элемента, хорошо поглощающую тепловое излучение. Так, жидкокристаллические вещества часто наносят на зачерненную полимерную пленку. Бесконтактный тепловой контроль особенно эффективен в случаях контроля крупногабаритных объектов, когда, используя простейшие оптические устройства, можно получить уменьшенное изображение, удобное для последу-

По измеренному распределению плотности и известному давлению с использованием уравнения состояния для исследуемой среды можно найти распределение температуры. Метод одновременного определения полей температуры и концентрации в воздушном потоке с газовой примесью описан в [41].

Тепловые Нейтроны, находящиеся в термодинамическом равновесии с рассеивающими атомами окружающей среды и соответствующие приближенно максвеллов-скому распределению плотности нейтронов по энергии

Различие в площадях верхнего и нижнего металлических контакте] приводит к неоднородному распределению плотности рабочего тою через выпрямительный диод в прямом направлении (в режиме инжек-ции), так как наибольшая плотность рабочего тока наблюдается у кра> верхнего электрода, имеющего меньшие геометрические размеры, поэтому электротепловая неустойчивость (электротепловая деградация) значительно больше у края верхнего электрода, чем у нижнего при приложе нии к структуре диода прямого напряжения ?/пр.

Так как никелевое покрытие в атмосферных условиях легко окисляется и тускнеет, его покрывают тонким слоем металлического хрома, который придает изделию стабильный блеск и хороший вид. Так осуществляется защита автомобильных деталей многослойным покрытием медь—никель—хром. Хромовый слой толщиной 0,3—-1 мкм должен покрыться сетью микротрещин; в сочетании с микропорами это увеличивает анодную поверхность никеля, и его коррозия имеет очень равномерный характер. Микропоры на поверхности хромового покрытия образуются в специальных электролитах или при наличии подслоя блестящего никеля, содержащего включения, не проводящие ток (например, сульфат бария). На растрескавшемся хромовом покрытии образуется до 30—80 микротрещин на 1 мм; это приводит к равномерному распределению плотности тока в коррозионном элементе «хромовое пшкоытие —¦ никелевое покрытие». Такая технология позволяет уменьшить минимальную толщину никелевых покрытий на 25%, что дает значительную экономию дефицитного металла.