Всесторонние испытания

Прежде чем перейти к рассмотрению изменений, происходящих в поверхностном слое металла при фрикционном взаимодействии, отметим, что хрупкость и пластичность твердого тела не являются свойствами, присущими ему независимо от напряженного состояния. При одних напряженных состояниях, определяемых совокупностью внешних механических воздействий, тело может быть пластичным, а при других - хрупким. При всестороннем равномерном растяжении материал становится хрупким, так как пластические деформации в нем не развиваются. В случае неравномерного всестороннего сжатия в зависи-

Известны опыты А. Ф. Иоффе по изучению разрушения материалов при всестороннем равномерном растяжении, которое реализуется в центре быстро нагреваемого шара. В этом случае напряженное состояние в шаре неоднородно.

г0 не имеет смысла лишь при всестороннем равномерном давлении в окрестности рассматриваемой точки напряженного тела. Имея в виду формулы (5.75) и (5.65), получаем

При всестороннем равномерном сжатии

При всестороннем равномерном растяжении

где dV — изменение объёма. Практически этим охватываются процессы расширения и сжатия, протекающие внутри замкнутой оболочки, допускающей изменение объёма, распространяясь на газы и пары, в известных пределах на капельные жидкости, а на твёрдые тела лишь при всестороннем равномерном сжатии или растяжении их.

Критерии пластичности пористых металлов в отличие от критериев пластичности несжимаемых тел зависят от среднего нормального напряжения и поверхности пластичности замкнуты. Протяженность поверхности пластичности вдоль линии, равнонаклоненной к осям главных напряжений, определяется пределами текучести при всестороннем равномерном растяжении ^т и сжатии fa. Под рт понимают минимальное по модулю среднее нормальное сжимающее напряжение, вызывающее пластическое течение. Аналогично под дт понимают минимальное среднее растягивающее напряжение, вызывающее текучесть.

При с>0 эллипсоид сдвинут по гидростатической оси в сторону отрицательных -C согласно ассоциированному закону течения имеет место разрыхление. При ац=-с на экваторе эллипсоида скорость объемной-деформации равна нулю. Следовательно, случай с>0 реализуется в телах, разрыхляющихся при чисто сдвиговых напряжениях. В уплотняемых телах, имеющих одинаковые пределы текучести при всестороннем равномерном растяжении и сжатии, с=0. Поскольку величина с равна тому минимальному среднему давлению, при котором начинается уплотнение, то ее называют пределом уплотнения.

Величины а, Ь, с являются параметрами материала. Если с—0, тогда величины а, Ь выражаются через предел текучести при чистом сдвиге тт и предел текучести при всестороннем равномерном сжатии рт: а=р^', Ь=1Т.

Прежде чем перейти к рассмотрению процессо.в, происходящих на металлических поверхностях трения и приводящих к изменению их начального состояния, отметим, что хрупкость и пластичность твердого тела не являются свойствами, присущими ему независимо от напряженного состояния. При одних напряженных состояниях тело может быть пластичным, а при других — полухрупким или хрупким. Так, при всестороннем равномерном растяжении пластические деформации не развиваются, и материал пребывает в хрупком состоянии. При равномерном всестороннем сжатии большинство твердых тел может воспринимать без разрушения огромные нагрузки. В случае неравномерного всестороннего сжатия в зависимости от главных напряжений тела могут находиться в пластичном, хрупком или переходном состоянии. Б. Д. Грозин показал, что при определенных условиях объемного сжатия даже такие обычно хрупкие материалы, как чугун и закаленная сталь, обладают значительной пластичностью.

Как известно^ на устойчивость тонких оболочек и их закрити-ческое поведение решающее влияние оказывают начальные неправильности геометрической формы и несовершенство способов закрепления. Начальные неправильности тонкостенных конструкций обусловлены в основном технологическими причинами и имеют, как правило, случайный характер. В общем случае отклонения от идеальной формы представляют собой пространственные случайные поля. Функции, характеризующие поведение конструкций при нагружении, также являются случайными. Таким образом, при изучении потери устойчивости и закритического деформирования тонкостенных конструкций необходима стохастическая постановка задач. При этом в исходных уравнениях должны учитываться геометрические нелинейности тонкостенных элементов, приобретающие существенное значение после потери устойчивости. Рассмотрим в качестве примера задачу о закритических деформй-циях неидеальной сферической оболочки при всестороннем равномерном сжатии. Для описания деформированной поверхности воспользуемся нелинейными уравнениями теории оболочек типа Маргерра — Власова:

ности созданы опытные образцы электромобилей, которые в настоящее время проходят всесторонние испытания. Расчеты показывают, что каждые 100 тыс. электромобилей позволят экономить в год 210 тыс. т бензина, но дополнительно потребуется выработать 1,3—1,4 млрд. кВт-ч электроэнергии.

Необходимым условием обеспечения надежной работы уплотнителей и направляющих втулок являются тщательные и всесторонние испытания выбранного материала в различных условиях, в том числе и в наиболее неблагоприятных из возможных в реальной эксплуатации, детальный анализ и учет результатов этих испытаний. Нередко весьма полезными бывают специальные испытания в особо тяжелых условиях, проводимые при отработке вновь разработанной конструкции с полимерными материалами для выявления их «слабых» мест.

В качестве иллюстрации возможных вариантов применения полимерных уплотнителей рассмотрим работу пневмогидравли-ческой системы, прошедшей всесторонние испытания при температуре от 323 до 223 К в течение многих лет работы.

В табл. 8 приведены размеры уплотнителей, прошедших всесторонние испытания в течение нескольких лет.

В функции отдела входит разработка чертежно-конструктор-ской документации по всем объектам производства, постройка опытных образцов, их всесторонние испытания и исследования,

Проведенные ВНИИГидроприводом всесторонние испытания фильтрующих элементов в тяжелых условиях эксплуатации (в гидросистемах литьевых машин) показали, что фильтрующие^эле-

Всесторонние испытания опытного образца совершенно необходимы также потому, что вместе с индуктором для уточнения их эксплуатационных характеристик и определения надежности должны быть испытаны все основные и вспомогательные элементы технологической установки.

В опытно-промышленных условиях уже реализованы две основные технологические схемы производства сосудов высокого давления из КСМ и АКМ сталей. Первая из них предусматривает получение толстолистового КСМ и АКМ металла и последующее изготовление из него штампосварных сосудов высокого давления. Кроме штамповки, при изготовлении сварных обечаек сосудов может применяться также холодная или горячая вальцовка заготовок. Технология производства штампосварных сосудов высокого давления из КСМ или АКМ металла практически не отличается от обычно принятой технологии для многослойного листа и осуществляется на имеющемся оборудовании. Так, на ПО Уралхиммаш успешно отштампована партия днищ диаметром 1500 мм из стали 09Г2СФ-АКМ толщиной 155 мм, которая в настоящее время проходит всесторонние испытания.

партамента США Б. Айшервуд своему шефу1, рекомендуя провести всесторонние испытания двигателя Гэмджи: «Все это создало бы необходимые предпосылки для конструирования нового мотора, имеющего совершенно безграничные возможности. Принимая во внимание чрезвычайную важность этого изобретения как для военно-морского флота США, так и для всего человечества, я настоятельно рекомендую департаменту создать профессору Гэмджи наиболее благоприятные условия для продолжения его экспериментальных исследований и доложить о них правительству Соединенных Штатов. Профессор выражает готовность представить свое изобретение для самой тщательной экспертизы и сделать это безотлагательно».

Необходимым условием обеспечения надежности являются тщательные и всесторонние испытания макетных, опытных и головных серийных образцов в различных условиях, в том числе и в наиболее неблагоприятных из возможных в реальной эксплуатации, детальный анализ и учет результатов этих испытаний. Нередко весьма полезными бывают специальные испытания в особо тяжелых условиях, проводимые при отработке вновь разработанных конструкций для выявления их «слабых мест».

Шору). Каждый изготовленный регулятор должен обязательно пройти всесторонние испытания, результаты которых заносятся в прилагаемый паспорт.