Свойствам материала

Рассмотренная гипотеза о существовании поверхности неизотермического циклического нагружения нуждается в дальнейшем экспериментальном обосновании в направлении охвата различных по циклическим свойствам конструкционных материалов (упрочнение, разупрочнение, стабилизация), режимов нагружения и нагрева, в том числе с целью определения параметров эквивалентных режимов.

6) достаточная производительность испытаний для получения характеристик циклического деформирования и разрушения различных по механическим свойствам конструкционных сталей и сплавов в широком интервале деформаций и чисел циклов нагру-жения.

Для реализации текущих и будущих авиакосмических программ по использованию ядерной энергии в силовых установках необходимы данные по механическим и физическим свойствам конструкционных материалов в условиях, близких к эксплуатационным. Применительно к ракетам с ядерным двигателем следует учитывать влияние интенсивной радиации. Другими основными факторами являются низкая температура (жидкого водорода) и высокий (космический) вакуум.

Рассмотренная гипотеза о существовании поверхности неизотермического циклического нагружения нуждается в дальнейшем экспериментальном обосновании в направлении охвата различных по циклическим свойствам конструкционных материалов (упрочнение, разупрочнение, стабилизация), режимов нагружения и нагрева, в том числе с целью определения параметров эквивалентных режимов.

К свойствам конструкционных материалов, работающих в условиях

Первые АБД по свойствам конструкционных материалов появились в США, Японии, ФРГ, Франции на рубеже 70-х гг. Например, "Банк данных по свойствам сталей -VDEH" (Институт материаловедения, Дюссельдорф, ФРГ), который помогает пользователям в выборе марок сталей для особых условий эксплуатации, поставляет данные о свойствах сталей с учетом различных факторов влияния. При вводе данных в АБД они предварительно проходят экспертный контроль, т.е. оцениваются на достоверность. АБД может эксплуатироваться в пакетном и диалоговом режимах. В АБД сосредоточено свыше 10 тыс. данных, относящихся к 400 маркам сталей.

В Центральном научно-исследовательском институте металлургии и материалов - ЦНИИМ (Екатеринбург) был разработан АБД по свойствам конструкционных сталей и сплавов, он имеет широкий спектр характеристик по каждому из материалов, а методы их классификации соответствуют ныне действующему общесоюзному классификатору продукции - ОКП. Для сбора информации создан машиноориентированный паспорт материала, сведения сопровождаются ссылками на источники информации, в 1990 году АБД зарегистрирован как составляющая комплекса MPDN. В последующие годы банк расширен, в него включены некоторые другие стали и сплавы.

Обрабатываемость материала резанием относится к технологическим свойствам конструкционных материалов и характеризует степень сложности

Важную роль в работе программного комплекса играет система управления базой данных по свойствам конструкционных материалов. Исходные данные о кривых деформирования, характеристиках ползучести и других физических параметрах могут быть получены как экспериментально, так и на основе аппроксимирующих

К механическим свойствам пружинных сталей предъявляют те же требования, что и к механическим свойствам конструкционных сталей — высокие прочность и сопротивление разрушению. Кроме того, они должны обладать сопротивлением малым остаточным деформациям в условиях кратковременного и длительного нагружения, которое характеризуется в первом случае пределом упругости, а во втором — релаксационной стойкостью. Эти последние свойства зависят от состава и структуры стали, а также от воздействия внешней среды — температуры, коррозионной активности и др. При выборе состава пружинных сталей и режимов их упрочняющей обработки (деформационной, термической и термомеханической) основное внимание уделяют получению максимального сопротивления малым пластическим деформациям

К свойствам конструкционных материалов, работающих в условиях радиационных облучений, предъявляются следующие требования [40, 50]: 1) высокая механическая прочность и пластичность; 2) высокая термическая стабильность (теплостойкость); 3) высокая коррозионная стойкость и совместимость с другими материалами; 4) хорошие характеристики теплопередачи; 5) низкое сечение поглощения (захвата) нейтронов; 6) большая радиационная стабильность;

Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, техническом обслуживании и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ (ГОСТ 14.205-83). Важная роль в обеспечении технологичности конструкций изделий принадлежит технологическим свойствам конструкционных материалов, основными из которых являются: свариваемость, паяемость, обрабатываемость давлением, литейные свойства, обрабатываемость резанием.

1. Требования к материалу, заготовке, термической обработке и к свойствам материала готовой детали (...НВ, ...HRC,).

Заметим, что формула (4.82) не имеет никаких ограничений по свойствам материала и размерам образцов. Она справедлива для расчета прочности как при вязком, так и хрупком и квазихрупком состоянии металла. Критические размеры царапины определяются по уравнению

а) требования к материалу, заготовке, термической обработке (например, глубина цементации, азотирования) и к свойствам материала (например, твердость), указание материалов-заменителей;

Большинство существующих способов сварки основано на нагреве материала до пластического состояния или плавления. Необходимую для этой цели теплоту получают от источников энергии, которые различаются между собой по характеру выделения теплоты, мощности, продолжительности действия, скорости движения и другим признакам. Свариваемые изделия различают по свойствам материала, форме и размерам. Если принять во внимание условия, при которых происходит сварка, — подогрев, искусственное охлаждение, теплоотдачу, то число независимых параметров, подлежащих учету в расчетах тепловых процессов при сварке, окажется довольно значительным.

Заметим, что формула (61) не имеет никаких ограничений по свойствам материала и размерам образцов. Она справедлива для расчета прочности как при вязком, так и хрупком и кйазихрупком состоянии металла. Критические размеры царапины определяются по уравнению [I-4rah-(I-mh ) ( I - атр<°'5>) ] = 1,0. (62)

Среди докритических диаграмм разрушения наблюдается меньшее соответствие между расчетом и экспериментом. Возможно» причиной этого может быть большая чувствительность процесса медленного роста трещины к свойствам материала и особенно* стям его строения [53, 541.

При использовании полученного соотношения (2.8) для анализа исчерпания несущей способности оболочковых конструкций по критерию потери устойчивости их пластического деформирования необходимо подставлять в данное выражение значения 0о 5 •> отвечающие реальным свойствам материала (например, (30,5 > полученные по методике /53/).

При контроле эхометодом уровень фиксации настраивают по, искусственному отражателю, выполняемому в контрольном образце, близком по качеству поверхности и акустическим свойствам. материала к ОК. В СССР принята настройка чувствительности по искусственному дефекту в виде отверстия с плоским дном. Мерой, чувствительности служит площадь дна этого отверстия sa. При использовании других отражателей рекомендуют сопоставлять их с площадью дна плоскодонного отверстия.

Задача динамики деформируемого тела состоит в том, чтобы по известной геометрии формы тела и области возмущений, действующим внешним силовым факторам и физико-механическим свойствам материала определить характеристики напряженно-деформированного состояния тела и движения его частиц в любой момент времени. Искомыми являются тензор напряжений (а), вектор скорости частиц v и плотность материала р; компоненты их в зависимости от физико-механических свойств материала тела подчинены уравнениям движения

функции/™у) (mnpl) определяют по общим формулам [19] с учетом геометрии области нагрузки и вида фундаментальных функций. Параметры Amnpl, ..., Dmnpl компонент корректирующего тензора находим в результате решения системы алгебраических уравнений (1.3.70), соответствующей фи-зико-механическим свойствам материала фиктивного тела. Итак, компоненты корректи рующего тензора для области возмущений //известны. Следовательно, полностью определен тензор кинетических Рие 23 напряжений области возмущений нагрузки.

Расчетные оценки модулей упругости и сдвига пространственно-армированного композиционного материала с равномерной по углу плотностью распределения волокон можно найти в работе [44]. Из их анализа при допущении, что коэффициент Пуассона армирующего и связующего материалов равен 1/4, можно получить простые расчетные формулы для модулей Юнга и сдвига изотропного по эффективным свойствам материала: