Возникнет необходимость

Как было показано выше, при определении размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность при произвольных законах распределения нагрузки и несущей способности, возникают значительные трудности. Кроме этого, нелегко подобрать соответствующий экспериментальным данным сам закон распределения нагрузки и несущей способности. В связи с этим ниже рассмотрен приближенный способ,

Поскольку форма мембраны в процессе деформации неизвестна, то при решении указанной системы уравнений возникают значительные математические трудности. Поэтому решение подобных задач целесообразно произво-

тяжении такого соединения при напряжениях стн > а^ деформация мягкой прослойки развивается в стесненных условиях из-за сдерживающего воздействия упруго-деформируемых частей основного металла. В результате этого напряженное состояние переходит от одноосного к объемному. Это сопровождается ростом усилия деформирования соединения. На контактных поверхностях прослойки возникают значительные касательные напряжения т. Чем выше усилие деформации и тоньше прослойка, тем больше касательные напряжения. При определенных значениях усилия возможно проскальзывание металла прослойки по контактным плоскостям и разрушение. В этот момент касательные напряжения достигают предельного значения :

3. Из приведенных асимптотических формул видно, что при уменьшении расстояния от конца трещины напряжения неограниченно растут и при г = 0 "равны бесконечности". Но задолго до "бесконечности" перестает быть справедливым закон Гука и вступают в силу нелинейные зависимости между напряжениями и деформациями - развивается интенсивная пластическая деформация, а напряжения оказываются ограниченными. Но не только в этом причина ограниченности напряжений. При точном решении задачи теории упругости напряжения также будут ограниченными по величине даже в идеально упругом теле, когда линейный закон Гука справедлив для малых объемов непосредственно у поверхности разреза. Дело в том, что в математическом решении, из которого затем были получены асимптотические формулы для напряжений, граничные условия относились не к деформированной поверхности разреза, а сносились на ось х. У конца трещины в результате деформации возникают значительные изменения углов наклона свободных поверхностей (велики градиенты перемещений). Точная постановка задачи теории упругости требует соблюдения граничных условий на текущей поверхности разреза, т. е. на той, которая получается при деформации тела внешними нагрузками. При этом задача становится нелинейной и сложной. Образующийся в конце разреза малый, но конечный радиус кривизны, возрастает с ростом величины внешних нагрузок и обеспечивает ограниченные (хотя и большие) напряжения.

Черновая обработка цилиндрических поверхностей. Закрепление заготовки при черновой обработке производится в зависимости от формы, размеров и назначения детали. Закрепление заготсшки должно быть прочным, так как при черновом обтачивании резцы снимают стружку больших сечений и при этом возникают значительные силы резания.

Вследствие превращения у^о, существенно измельчается блочное строение и возникают значительные v\\.

Величина р зависит от пластической деформации, термической обработки и примесей в сплаве. Так, при холодной обработке давлением сплав наклепывается, что сопровождается увеличением р, потому что при наклепке возникают значительные искажения кристаллической решетки, затрудняющие перемещение свободных электро-

насыщается водородом и приобретает присущую металло-водородным соединениям плотно упакованную гексагональную решетку. Вследствие этого в поверхностном слое возникают значительные растягивающие напряжения. Кроме того, циклическая прочность металла покрытий, как правило, меньше циклической прочности металла деталей. По всем этим причинам первичные трещины усталости возникают прежде всего в металле покрытия, откуда распространяются в глубь детали.

Обычный способ центрирования по цилиндрическим поверхностям неприменим, когда в системе соединяемых деталей возникают значительные тепловые деформации. Если охватывающая деталь имеет более высокую температуру или выполнена из материала с более высоким коэффициентом теплового расширения, чем охватываемая деталь, то в соединении образуется зазор, нарушающий центрирование. Если же охватывающая деталь имеет меньшую температуру или выполнена из материала с меньшим коэффициентом теплового расширения, чем охватываемая, то в соединении возникает натяг, нагружающий соединение и вызывающий деформацию сочлененных деталей, т. е. в конечном счете также нарушающий центрирование-.

При электрошлаковой сварке соединение формируется сразу по всей толщине. Возникающие остаточные напряжения в значительной степени зависят от толщины металла. При толщинах до 100 мм усадка металла шва и высокотемпературной околошовной зоны в направлении толщины происходит свободно, поэтому остаточные напряжения в направлении толщины ог незначительные. Продольные остаточные напряжения ох достигают предела текучести металла, и их распределение в поперечном сечении подобно случаю однопроходной сварки пластин встык. При дальнейшем увеличении толщины механизм образования остаточных напряжений изменяется, так как усадка металла в направлении толщины не может при этом происходить беспрепятственно. Вследствие этого возникают значительные остаточные растягивающие напряжения о2. С ростом толщины свариваемого металла при электрошлаковой сварке наблюдается неравномерность распределения температур по толщине, вызванная теплоотдачей с поверхностей. При этом температура в глубине шва выше, чем на поверхностных участках. На стадии охлаждения это приводит к появлению растягивающих поперечных напряжений а у в глубине металла шва.

Повреждение с теми же характеристиками, что и у царапины. В отличие от царапины задир имеет зазубренные края. Задир характеризуется когезионным отрыве • при котором прочность фрикционных связей между понерхностью металла и царапающим телом выше прочности основного материала стенки аппарата Повреждение, проявляющееся в результате динамического взаимодействия поверхности аппарата (трубы) с твердым телом, имеющим острые края, без тангенциального перемещения. В зависимости от характера и силы удара забоина может иметь различную форму, площадь и глубину (до 4 мм). В стенке обечайки аппарата в момент удара возникают значительные напряжения изгиба. Площадь забоины условно равна произведению ее длины (максимального линейного размера забоины в плане) на ширину (наибольший размер, перпендикулярный длине забоины)

в двух направлениях и возникнет необходимость применения ремня шестигранного (сдвоенного клинового) сечения.

Если во время эксплуатации возникнет необходимость заменить несколько поврежденных лопаток, расположенных далеко от замка, разрешается разделать еще один замок.

В Сибири и на Дальнем Востоке в данном случае возникнет еще большее превышение собственных ресурсов над потребностью, и это определит еще большие масштабы вывоза энергетических ресурсов в другие регионы. Структура вывоза по видам энергетических ресурсов при этом тоже изменится — доля нефти и газа еще более снизится за счет увеличения доли угля и электроэнергии (также получаемой за счет использования угля). Таким образом, при неблагоприятном размещении производительных сил возникнет необходимость дополнительного роста объемов транспорта энергетических ресурсов из Сибири, причем этот транспорт должен еще в большей степени ориентироваться на европейскую часть страны.

Беспрецедентные по своим масштабам объемы перевозки энергетических ресурсов на расстояние 3—4 тыс. км потребуют соответствующего развития транспортной сети. Применительно к транспорту нефти и газа из Сибири в европейскую часть страны наиболее сложна первая фаза переходного периода, а затем объемы их перевозки либо стабилизируются, либо даже могут снижаться. Однако проблема выбора вида транспорта газа (метанол, охлаждаемый газ и т. д.) останется актуальной и во 2-й фазе, поскольку к этому времени возникнет необходимость замены устаревшей сети газопроводов, сооруженных до 1980 г. Тогда же можно ожидать нарастания масштабов транспорта угля из Сибири в европейскую часть страны. Наиболее эффективные сочетания разных видов его транспорта (специальные углевозные магистрали, транспорт электроэнергии и т. д.) еще предстоит выбрать. Транспортировка энергетических ресурсов из Средней Азии и Казахстана в европейскую часть страны в основном будет осуществляться по существующей транспортной сети, и во 2-й фазе он, по-видимому, будет быстро сокращаться.

В данной книге исследуются различные физические процессы, используемые для- извлечения энергии из первичного топлива и преобразования ее в форму, пригодную для использования. Исследуется влияние этого преобразования на окружающую среду с позиций, изложенных выше. Неизбежно будут проводиться сопоставления, встретятся неясности и неопределенности. Для их разъяснения возникнет необходимость рассмотреть некоторые фундаментальные понятия как в области энергетических ресурсов, так и в области Физики.

Анализ перспектив энергоснабжения говорит о том, что потребность в коммерческих энергоресурсах значительно возрастет за период, остающийся до конца столетия. Согласно варианту прогноза, разработанному на основе прошлых тенденций, ежегодная потребность Индии в электроэнергии увеличится со 110 ТВт-ч в настоящее время до 550 ТВт-ч в 2000 г.; потребность в нефти возрастет соответственно с 30 до 92 млн. т/год, а в угле — со 100 до 530 млн. т/год. Если будут приняты безотлагательные меры по экономии энергии и регулированию ее потребления в различных отраслях народного хозяйства, то спрос на коммерческие энергоресурсы в конце столетия может быть значительно меньше. С учетом количества энергоресурсов, которыми располагает Индия, и возможностей увеличения их поставок из внутренних и внешних источников можно утверждать, что реальные варианты энергоснабжения довольно четко определились. Если предполагается в достаточной степени удовлетворять спрос на энергию и если нехватка энергии не должна являться преградой на пути к дальнейшему экономическому развитию, то следовало бы во всех отраслях народного хозяйства взять курс на менее интенсивное потребление энергии, чем это имело место в прошлом, принимая эффективные меры по экономии энергии во всех звеньях энергетики, от добычи и производства знергоресур-сов до конечного их потребления. Необходимо также продумать выбор такой структуры обеспечения экономического роста, которая позволила бы сократить потребность в энергии. Для этого следует разработать исчерпывающие варианты стратегии в области энергоснабжения; может случиться так, что возникнет необходимость полного отхода от прежних тенденций. Несомненно, для этого придется произвести основательную перестройку экономики.

Снабжение нефтью. Потребность Индии в нефти в соответствии с вариантом, основанным на прошлых тенденциях, возрастет до 92 млн. т. Этот показатель может быть уменьшен, если будут приняты меры по сокращению потребления нефти путем замены ее другими видами энергоносителей и повышения эффективности ее использования во всех отраслях экономики. Исходя из достоверных запасов нефти и размеров капиталовложений, направленных в нефтяную промышленность, можно предполагать, что к 1987—1988 гг. ежегодная добыча нефти в Индии достигнет примерно 24 млн. т и сохранится на этом уровне вплоть до 2000 г. Таким образом, Индия будет вынуждена обеспечивать значительную часть своих потребностей в нефти за счет ее импорта. Если к тому же учесть неопределенность в вопросе о наличии нефти и будущих ценах на жидкое топливо, а также принять во внимание то обстоятельство, что степень самообеспеченности Индии нефтью не может быть выше указанного уровня (24 млн. т в год), возникнет необходимость в принятии действенных мер по сокращению потребления нефти в стране. Понадобятся специальные мероприятия по уменьшению потребности в керосине, которая в противном случае может возрасти до невообразимых масштабов. Основным потребителем жидкого топлива будет транспорт, и для того чтобы уменьшить спрос в этом секторе на нефтепродукты, придется вплотную изучить возможности получения топлив — заменителей нефти, например биогаза и генераторного газа. Ускорение темпов сельской электрификации и более благоразумные темпы механизации сельского хозяйства также способствовали бы уменьшению потребности в жидком топливе. Вот лишь несколько вопросов, по которым должна быть выработана однозначная политика и приняты решительные меры.

Рекомендации по улучшению рабочих характеристик. Если возникнет необходимость в значительном повышении эффективности потребления энергии рассматриваемыми машинами и устройствами для соблюдения вышеуказанных стандартов, министерство внешней торговли и промышленности может давать изготовителям соответствующие рекомендации.

В первый период развития атомной энергетики доля мощности АЭС в системах была невелика и можно было допустить их работу с постоянной (номинальной) мощностью в течение всей кампании (базисный режим). Уменьшение производимой мощности в периоды минимумов осуществлялось тепловыми и гидравлическими станциями, которые могут работать в пиковом (полная остановка каждые сутки на ночь и частичная разгрузка днем) или полупиковом (только частичная разгрузка днем и ночью) режимах. По мере увеличения доли мощности АЭС в энергосистемах возникнет необходимость разгрузки и АЭС, так как даже при остановке всех других станций в системе суммарная установленная мощность АЭС будет больше требуемой. Необходимость изменения мощности АЭС возникает даже в том случае, если установленная мощность АЭС будет меньше минимальной потребности энергосистемы, так как существуют технико-экономические ограничения на допустимую разгрузку других станций. Полная остановка и запуск блока АЭС представляет собой сложный и длительный процесс, поэтому в настоящее время АЭС работают только в базисном или полупиковом режимах.

Проектирование современных ЦНД мощных турбин уже невозможно в отрыве от конструкции конденсатора и фундамента. Взаимосвязь между этими важнейшими элементами турбинной установки будет усиливаться. Проблемы конструирования конденсаторов и фундаментов с повышением мощности турбин будут усложняться и возникнет необходимость в принципиально новых решениях этой проблемы, что уже было отмечено в п. VII.2 и VII.4.

Впоследствии, если возникнет необходимость использовать технологические вентили коллектора, например, для дозаправки установки, воздух, находящийся в гибких шлангах, имеет серьезные шансы попасть в контур.