Возрастание напряжений

Интенсификация производства означает непрерывное возрастание концентрации материально-технических средств и инженерной мысли в конкретном объекте — энергетической установке, автоматизированной системе, металлургической печи, воздушном корабле, газонефтепроводе, в сложном малом приборе — с тем чтобы сделать его максимально совершенным и надежным. Многое мы доверили нашим послушным помощникам — роботам и компьютерам. Столь много жизненно важных дел поручено им, что спокойны мы можем быть только в случае их теоретической надежности, которая в процентах может быть выражена цифрой 99 с восемью девятками после запятой. Именно так, с непременным учетом долговременной безотказности, определяется технико-экономическая эффективность любого нового сооружения, машины, агрегата, конструкции.

Важно также отметить, что результаты, полученные для сравнительно пррчных сталей (рис. 3), аналогичны наблюдавшимся для сталей с более низкой прочностью. Например, возрастание концентрации марганца в трубных сталях Х52 и Х70 от 1,35 до 1,60% значительно повышало их чувствительность к КР в кипящем растворе 20% нитрата аммония при катодной поляризации [25]. В дополнение к только что рассмотренным данным по /CiKp [15, 21, 22] и испытаниям на растяжение [24] неплохо было бы провести систематическое исследование скорости роста трещин в зависимости от содержания марганца, однако и так, по-видимому, можно полагать, что с точки зрения стойкости к воздействию внешней среды присутствие марганца нежелательно [7, 14, 15]. Поэтому, например, к введению больших количеств марганца с целью повышения прочности конструкционных сталей (в частности, сталей для трубопроводов и оборудования газовых и нефтяных скважин) следует относиться с осторожностью, если материал предполагается использовать в агрессивных средах.

В этом случае при температурах 1198, 1123 и 993 К концентрация горючих в слое составила соответственно 0,42; 0,49 и 2,29%. Примерно совпадающие значения дал и расчет по приведенным выше уравнениям. Возрастание концентрации при снижении температуры до 993 К объясняется переходом реакции в область, близкую к кинетической для мелкодисперсных составляющих полидисперсного угля. Концентрации горючих в уносе при указанных температурах равнялись 4,8; 5,7 и 9,1%, что явно говорит о догорании уноса этого угля в надслоевом пространстве. Потери теплоты с механическим недожогом составили соответственно 10,8; 10 и 12,5%.

улучшается управляемость осветлителя. Практически при нормальной работе осветлителя размер qK.c задается степенью открытия задвижки 6 (рис. 6-11). Однако с увеличением ее открытия "сверх некоторого положения обычно 'наблюдается возрастание концентрации (Сос) взвеси в воде, выходящей из шламоуплотнителя ('проба из про-боотборной точки 5) . Поэтому задвижку 6 следует открывать до тех пор, пока значение Сос не станет примерно равно:

За последние годы происходит постепенное возрастание концентрации минеральных веществ во всех реках, протекающих через промышленные и плотно населенные области. Даже для таких крупных рек, как Ока, Волга, Кама, Дон, Днепр, Ангара, этот процесс отчетливо заметен. В некоторых небольших реках из-за промышленной и хозяйственной деятельности человека солесодержание повысилось настолько, что воду этих рек в настоящее время следует считать солоноватой, а не пресной. Таково положение с основным притоком Дона Северным Донцом, с притоком Днепра р. Самарой, со многими реками Урала и т. д. Основными причинами постепенного повышения солесодержа-ния рек является сброс в них высокоминерализованных шахтных и промышленных вод, а также сброс дренажных вод орошаемых земель. Вследствие этого задача обессоли-вания воды, в частности применяемой для целей тепловой и атомной энергетики, приобретает исключительно важное значение.

Возврат уноса имеет, конечно, и свои недостатки. К ним прежде всего следует отнести возрастание концентрации золы в продуктах горения, проходящих через котел. Возвращаемая в плавильное пространство зола вместе с уносом только что сожженного угля может снова быть уловлена в золоуловителях, откуда снова может быть возвращена в плавильное пространство 'И т.д., до тех пор, пока она в конечном счете не расплавится. Эта повышенная концентрация золы в продуктах горения может быть причиной ускоренного заноса хвостовых поверхностей нагрева котла, так как возврат уноса увеличивает долю мелких фракций золы в продуктах горения1.

Сильное возрастание концентрации солей получается иногда у высоких котлов с излишней высотой нагреваемых подъемных трубок. Это происходит потому, что выработка пара в трубке прямо пропорциональна длине, на которой происходит обогрев, а скорость циркуляции воды в контуре возрастает только пропорционально корню квадратному из выработки пара в контуре. Следовательно, у высоких 206

С увеличением дозы комплектна отмечается возрастание концентрации меди в конденсатном тракте, однако весьма незначительное. Так, при увеличении дозы комплексона до 1000 мкг/кг концентрация меди в конденсате перед деаэратором достигает 8 мкг/кг.

за), скачок .концентрации водорода и появление окиси углерода, появление .формальдегида при температуре среды 330°С; 3) монотонное возрастание концентрации водорода и окиси углерода в интервале температур 330—540°С, метана —500—540°С; 4) стабилизация значений водорода, окиси углерода и метана при температуре 540°С во вторичном паре.

^ашвйтельную атмосферу, тор-мозйт протекание коррозионного процесса с (водородной деполяризацией (см. § 3-1). Характер поведения соединений железа в пароводяном тракте блока при комплексонном режиме корреспондирует вышесказанному. Коррозия перегрев ательно и части котла практически не протекает, возрастание концентрации железа на этом участке не превышает 2—3 мкг/кг.

Клеящие материалы со временем «стареют». В условиях эксплуатации и при хранении склеенных изделий наступает охрупчи-вание клея, которое протекает тем быстрее, чем выше температура (рис. 232). Увеличение жесткости клея вызывает возрастание концентрации напряжений, вследствие чего прочность падает. Наиболее высокой термостабильностью обладают полиимидные и полибензимидазольные клеи. Некоторые клеи при действии переменных температур теряют 8—20 % прочности.

при асимметричном цикле, когда с возрастанием нагрузки цикл остается подобным рабочему [14; 5], т. е. возрастание напряжений происходит по направлению OMN (рис. 1.9):

Обратная кубическая зависимость напряжения от диаметра болта [формула (143)] обусловливает резкое возрастание напряжений, возникающих при затяжке, с уменьшением диаметра болта. При затяжке вручную можно создать в болтах малого диаметра чрез-мерные напряжения, вытянуть и даже порвать их. л

располагаясь при этом на более близком расстоянии друг от друга, т. е. концентрируются вблизи вершины надреза, трещины и т. п. (рисунок 2.1.1, б). Плотность силовых линий вблизи вершины дефекта зависит от его формы. Вблизи вершины длинной острой трещины плотность силовых линий особенно велика. Таким образом, в зоне, непосредственно прилегающей к вершине трещины, величина силы, приходящейся на единицу площади, больше и, следовательно, выше локальное напряжение. Для идеально упругого твердого тела легко можно рассчитать возрастание напряжений вблизи вершины эллиптического отверстия. Аналогичные расчеты могут быть выполнены с достаточной степенью точности и для твердых тел, содержащих отверстия (надрезы, трещины) другой формы. Наиболее часто трещины возникают у вершин скоплений дислокаций вблизи каких-либо барьеров: включений избыточных фаз, границ зерен, двойников, сидячих дислокации и т. д. В непосредственной близости от барьера (рисунок 2.1.2, а) краевые дислокации в плоском скоплении могут под действием напряжений оказаться настолько тесно прижатыми друг к другу, что их экстраплоскости сливаются, а под ними образуется зародышевая микротрешина. Эта схема прямо предполагает необходимость некоторой пластической деформации, достаточной для образования дислокационных скоплений. Трещина образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости скольжения дислокации, под действием растягивающих напряжении, в результате концентрации касательных напряжений в головной части скопления. Расчеты показывают, что при действии такой модели трещина возникает при величине локальных касательных напряжений у вершины скопления 10"' G. Этому соответствует образование скопления из 102 — 103 дислокации. Параметр G введен Ирвином, физический смысл этого параметра состоит в том, что он характеризует работу, которую надо затратить на образование новой поверхности трещины единичной длины или переместить фронт трещины единичной длины на единичное расстояние. Другая разновидность зарождения трещин у барьеров при возникновении скоплений дислокации в параллельных плоскостях скольжения показана на рисунке 2.1.2, б.

Износ зубьев, происходящий вследствие истирания поверхностей зубьев попадающими в зону зацепления металлическими частицами, пылью, грязью, называется абразивным. В результате такого износа происходит ослабление зубьев, уменьшение размеров их сечений, возрастание напряжений и поломка зубьев. Износ может происходить и из-за большой шероховатости поверхности зубьев. На рис. 180 показаны изношенные зубья.

располагаясь при этом на более близком расстоянии друг от друга, т. е. концентрируются вблизи вершины надреза, трещины и т. п. (рисунок 2.1.1, б). Плотность силовых линий вблизи вершины дефекта зависит от его формы. Вблизи вершины длинной острой трещины плотность силовых линий особенно велика. Таким образом, в зоне, непосредственно прилегающей к вершине трещины, величина силы, приходящейся на единицу площади, больше и, следовательно, выше локальное напряжение. Для идеально упругого твердого тела легко можно рассчитать возрастание напряжений вблизи вершины эллиптического отверстия. Аналогичные расчеты могут быть выполнены с достаточной степенью точности и для твердых тел, содержащих отверстия (надрезы, трещины) другой формы. Наиболее часто трещины возникают у вершин скоплений дислокаций вблизи каких-либо барьеров: включений избыточных фаз, границ зерен, двойников, сидячих дислокации и т. д. В непосредственной близости от барьера (рисунок 2.1.2, а) краевые дислокации в плоском скоплении могут под действием напряжений оказаться настолько тесно прижатыми друг к другу, что их экстраплоскости сливаются, а под ними образуется зародышевая микротрещина. Эта схема прямо предполагает необходимость некоторой пластической деформации, достаточной для образования дислокационных скоплений. Трещина образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости скольжения дислокации, под действием растягивающих напряжении, в результате концентрации касательных напряжений в головной части скопления. Расчеты показывают, что при действии такой модели трещина возникает при величине локальных касательных напряжений у вершины скопления 10"1 G. Этому соответствует образование скопления из 102 — 103 дислокации. Параметр G введен Ирвином, физический смысл этого параметра состоит в том, что он характеризует работу, которую надо затратить на образование новой поверхности трещины единичной длины или переместить фронт трещины единичной длины на единичное расстояние. Другая разновидность зарождения трещин у барьеров при возникновении скоплений дислокации в параллельных плоскостях скольжения показана на рисунке 2.1.2, б.

При применении сплошных (монометаллических) разъемных вкладышей важное значение имеет величина предварительного натяга при сборке в постель. При этом необходимо учитывать возрастание напряжений сжатия (натяга) при повышении температуры. Величина этих напряжений не должна превышать предела текучести алюминиевого сплава.

Возрастание напряжений вследствие сокращения длины образцов при охлаждении происходит до температуры начала Ч->Ё-превращения, при которой происходит резкое снижение величины напряжений (рис. 4). Релаксация термических напряжений в железомарганцевых сплавах в интервале температур "[->е-превра-

ции e=const нет простого аналитического решения для кривой деформирования. Численный расчет при различных значениях постоянной и скорости деформации свидетельствует о возрастании перенапряжений на начальном участке деформирования до максимума и последующем их снижении до минимальной величины, за которым следует повторное возрастание вследствие упрочнения (см. рис. 12, в). С понижением скорости деформации максимум напряжений смещается в область меньших де-

откуда следует непрерывное возрастание напряжений в про-

При применении сплошных (монометаллических) разъемных вкладышей важное значение имеет величина предварительного натяга при сборке в постель. При этом необходимо учитывать возрастание напряжений сжатия (натяга) при повышении температуры. Величина этих напряжений не должна превышать предела текучести алюминиевого сплава.

Обратная кубическая зависимость напряжения от диаметра болта [формула (143)] обусловливает резкое возрастание напряжений, возникающих при затяжке, с уменьшением диаметра болта. При затяжки вручную можно создать в болтах малого диаметра чрезмерные напряжения, вытянуть и даже порвать их.