Распределению твердости

К числу недостатков эмалевого покрытия относится также низкий коэффициент теплопроводности, который в 8 раз меньше, чем у углеродистой стали. Низкая теплопроводность эмали способствует неравномерному распределению температуры при нагревании и охлаждении эмали, что, в свою очередь, вызывает

Полученные результаты наряду с самостоятельным значением позволяют определить условия организации экспериментального исследования транспирационного охлаждения проницаемого твэла, в результате которого по измеренному распределению температуры пористого материала на участке линейного повышения температур Т и t можно корректно определить величину hv интенсивности внутрипорового теплообмена, а по характеру изменения Г на входном участке — оценить величину интенсивности aw конвективного теплообмена на входной поверхности.

Распределение температуры по толщине пористой стенки. Часть из полученных экспериментальных данных по распределению температуры пористого металла по высоте стенки (точки) приведена на рис. 6.13 (параметры соответствующих режимов указаны в табл. 6.2). Результаты на каждом рисунке относятся к сериям измерений с постоянными массовыми расходами охладителя. Нумерация кривых соответствует последовательности измерений. Слева от оси ординат соответствующими значками указаны значения температуры насыщения Г° при давлении перед образцом.

Температурное состояние в области испарения и ее протяженность рассчитывались при средней интенсивности объемного теплообмена /zvl = = 3 • 108 Вт/ (м3 • К). Для исследованного диапазона параметров это дает максимальную относительную протяженность этой области k -I =0,03, которая и использовалась в расчетах. Сравнение расчетных и экспериментальных данных по распределению температуры пористого металла показывает их хорошее совпадение в области испарения. Отсюда следует, что средняя интенсивность объемного теплообмена в ней по крайней мере не меньше величины йу1 = 3 • 108 Вт/ (м3 • К) (что соответствует ее качественной оценке, выполненной ранее), а при исследованном уровне плотностей внешнего теплового потока до q — 2,3 • 106 Вт/м2 протяженность области испарения мала и эту зону можно принять в виде поверхности фазового превращения.

Для аппаратов наиболее типичны механические и тепловые нагрузки, а для элементов электроприборов - электрические и тепловые. Укрупненно виды нагрузок подразделяют на механические, электрические, акустические, тепловые, гидравлические (пневматические), радиационные, электромагнитные, магнитные, биологические, климатические и химические. Нефтехимические аппараты одновременно подвергаются влиянию, как правило, нескольких видов нагрузок. Действие различных видов нагрузок взаимозависимо. Так, электрические нагрузки деталей электроприборов, как правило, являются следствием появления тепловых нагрузок. В свою очередь , сравнительно большая тепловая инерция материалов приводит к неравномерному распределению температуры по отдельным конструктивным элементам аппаратов, что является причиной неравномерной деформации и, как следствие этого, появления механических нагрузок.

В сравнительных методах квазпетаинонарного режима Q определяется по распределению температуры и эталонном теле, физические свойства которого известны. Ноли условие маль х значений Био не выполняется, то в зависимость (1-6) вводится среднее интегральное значение температуры по объему. Применительно к телам простои геометрической формы найдены координаты точки, в которой истинное значение температуры совпадает со средним интегральным значением температуры данного тела [см. гл. 3, зависимости (3-50)]. Тогда измерение температуры -олько в этой точке позволяет найти Q из (1-6).

Коэффициент теплопроводности жидкого натрия при температурах до 320°К определяется на сходном приборе (рис. 2-14). Исследуемое вещество помещается в трубку / из нержавеющей стали. Тепловая защита основного нагревателя осуществляется с помощью охранного нагревателя 4, тепломеров п и тепловой изоляции 7. Потери тепла с боковой поверхности рабочего участка определяются расчетным путем. Для этого измеряются распределение температуры по поверхности изоляции и температура окружающего воздуха. Коэффициент теплопроводности определяется по распределению температуры вдоль опытной трубки с помощью термопар 2. Ошибка измерения Я оценивается в 15% [Л. 2-14].

Полученные частные решения (3-15) будут удовлетворять дифференциальному уравнению при любых значениях постоянных А\, AZ, ... .,., Ап, но ни одно из этих решений не будет соответствовать действительному распределению температуры в начальный момент времени. Однако путем наложения бесконечного числа таких распределений при соответствующем выборе величин Ап можно воспроизвести любую действительную температурную зависимость в начальный момент времени.

Эти гидравлические сопротивления осуществляют с помощью капилляров, соединяющих между собой сосуды-емкости, заполняемые жидкостью. Уровни жидкости в сосудах должны соответствовать распределению температуры в стенке в начальный момент времени:

Нагрузки, воздействующие на конструкции, подразделяются на силовые и тепловые. Силовые нагрузки могут приводить к изменению физико-химических свойств материалов, к ползучести и дополнительным температурным деформациям. В ряде случаев этот вид нагрузки может вызвать изменение жесткости отдельных частей, изменение характера распределения внешних поверхностных нагрузок и динамических характеристик самой конструкции. Сравнительно большая тепловая инерция материалов приводит к неравномерному распределению температуры по элементам конструкции. В результате этого возникает неравномерная деформация конструкции, подобная деформация под действием силовых нагрузок. Поэтому обычно и выделяют дополнительные температурные напряжения.

На рис, 3.10 приведены результаты решения обратной задачи термоупругости. Кривая 1 (сплошная) соответствует точному распределению температуры на внутренней поверхности, кривая 2 (пунктир с точкой) соответствует регуляризованному решению обратной задачи, полученному по точным значениям совместно использованных осевых и кольцевых напряжений на внешней поверхности.

Прокаливаемость стали в небольших сечениях (диаметром до 15—25 мм) можно практически определить по виду излома закаленных образцов пли но распределению твердости по сечению (см. рис. 130). Для этого образец ломают или разрезают и по диаметру сечения определяют твердость.

3. Г. Д. Дел ъ. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М., 1971.

Существует несколько способов определения прокаливаемости: по виду излома, по распределению твердости по сечению (фиг. 9) и методом торцовой закалки (ГОСТ 5657-51).

Прокаливаемость стали в небольших сечениях — до 15—25 мм — удобнее определять по виду излома закаленных образцов или по распределению твердости по сечению (фиг. 9). Для этого образцы ломают или разрезают.

В зависимости от класса свариваемых сталей характер и степень неоднородности сварного соединения меняются. Они могут также существенно изменяться и в результате проведенной термической обработки, а также в процессе высокотемпературной эксплуатации. В первом приближении их закономерности могут быть оценены по распределению твердости различных зон сварного соединения.

Зависимость между твердостью деформированного металла и интенсивностью напряжений при пластическом деформировании положена в основу метода определения напряженного-состояния в пластической области по распределению твердости, представляющего собой безобразцовый вариант метода догрузки.

В целом, как уже указывалось, тарировочные графики различных материалов не совпадают. Поэтому при определении? напряжений по распределению твердости необходимо предварительно по результатам испытаний материала на растяжение, сжатие или кручение и измерений твердости на различных стадиях деформирования строить тарировочный график для каждого из исследуемых материалов.

Таким образом, если по результатам испытания материала на растяжение, сжатие или кручение и измерений твердости Н на различных ступенях деформирования построить тарировоч-ные графики а<з—Н, то можно по распределению твердости исследуемого пластически деформированного тела установить распределение интенсивности напряжений. Интенсивность деформаций можно определить по твердости лишь в случае, если кривая течения в исследуемом процессе совпадает с кривой течения в процессе испытания, по. результатам которого построен тарировочный график. Но и в этом случае точность определения интенсивности деформации невысока. Зависимость точности определения ё0 по твердости от величины деформации представлена схематично на рис. 36. При малых деформациях точность низкая вследствие того, что мала деформация ёо, при боль- л ших деформациях — вследствие ~ того, что низка упрочняемость.

Тарировочные графики строили по результатам испытаний цилиндрических образцов на осевое сжатие со смазкой. По распределению твердости с помощью этих графиков находили распределение интенсивности касательных напряжений.

§ 14. Определение напряженного состояния при осесимметричной деформации по волокнистой макроструктуре и распределению твердости

11. Дель Г.- Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М., «Машиностроение», 1971. 200 с.