Варьируемой жесткостью

диапазоне частот, необходимо получить семейство амплитудно-частотных характеристик или зависимостей zi = f (со) для разных значений /(. При значениях К — оо (т. е. массы тг и т2 движутся как одно целое) реакция системы будет такой же, как реакция системы с одной степенью свободы, имеющей массу (тг -f- /«2) и жесткость Сг. При значении /< = О колебания на фундамент не передаются при условии соблюдения равенства со = ]/лС1//гг1 = l/"C2/ma. j При 0 <; /<" < 0° реакция системы находится между этими предельными состояниями и правильный подбор параметров системы позволяет получить желаемые результаты. Резонансные кривые zl = = / (со) для системы, подверженной гармоническому возбуждению о частотой со, приведены на рис. П.4.3, где кривая / соответствует К = 0, кривая 2 — К = оо, а кривая 3 — промежуточному значению К, соответствующему правильно подобранному гасителю 1101. Задача лабораторной работы сводится к получению семейства . аналогичных амплитудно-частотных характеристик для различных значений К. ', Каждая бригада студентов, выполняющая работу на одной вычислительной машине, получает решение для построения одной зависимости гх = / (со) для К — const. При групповом обсуждении студенты сравнивают и анализируют полученные решения и выбирают значение К., соответствующее наилучшему гасителю. ! Для всех вариантов лабораторной работы значения масс т^ и /па и жесткостей 6\ и С2 выбраны одинаковыми. Один вариант исходных данных отличается от другого значением коэффициента демпфирования К.. Варьируемым параметром при выполнении лабораторной работы является частота возмущающей силы ю. Значения варьируемого коэффициента рассчитываются студентом.

Основным варьируемым параметром при синтезе характеристики (20.23) является величина о0. Целесообразный отрезок варьирования о0 принимается согласно соотношению [22, 109]

исходные положения теории производительности, Шаумян использует их для сравнительного анализа трех основных структурных групп оборудования: независимо работающих однопозиционных машин; машин последовательного действия; машин параллельного действия5. Анализируя производительность всех этих структурных вариантов построения машин, Шаумян считал важнейшим варьируемым параметром число их позиций.

Третьим варьируемым параметром, как было сказано, является число участков-секций пу, на которое делится линия, вид межагрегатной связи. Предельными вариантами являются одноучастковая линия с жесткой межагрегатной связью (riy = 1) и многоучастковая линия с гибкой межагрегатной связью (nv = q). Количество вариантов зависит от числа станков в линии, т. е. от степени дифференциации технологического процесса. Рассмотрим кратко формирование этих вариантов.

Ведущим варьируемым параметром здесь принято число позиций линии q, по которому имеются 10 частных вариантов. Простейшую четырехстаночную линию (q = 4) можно построить по семи вариантам транспортных систем, по трем вариантам числа участков яу и по пяти вариантам установки станков-дублеров; итого имеются 105 вариантов линии с дифференциацией технологического процесса на четыре части. Всего же с q = 4-г-13 может быть 1099 вариантов.

Порядок оптимизационного исследования в основном варианте представлен схематически на рис.2.31. Полагается, что индуктивность разрядного контура сокращена до минимума, L = const, варьируемым параметром является амплитуда импульса, а на втором этапе - величина емкости разрядного контура С. Промежуточные и результирующие зависимости отыскиваются в функции величины разрядного промежутка. При С, L = const функции V(S) и Wyd(S) представляются наборами

Варьируемым параметром является распределение нагрузок по удаляемым ионам между ступенями, которое характеризуется среднеостаточной концентрацией аммония в фильтрате первой ступени — int С.

Программа I — предварительное термоциклирование образца в жестком режиме при пилообразном изменении температуры цикла в заданном интервале Ттах—Ттп, затем испытание на ползучесть до разрушения при постоянной температуре Ттах и напряжении а. Основным варьируемым параметром при термо-циклировании является относительное число циклов N при ДТ = сопз1 и е = сопз1 (см. формулу (29)]. Основным варьируемым параметром при ползучести является напряжение а.

Программа II — предварительное статическое нагружение образца, вызывающее ползучесть при постоянной температуре Ттгк и напряжении а, затем испытание на термическую усталость до разрушения в заданном интервале температур Тшах—Тт1п. Основным варьируемым параметром при ползучести является относительная длительность т при Т = сопз! и а = сопз!, а при термической усталости — стесненная деформация за цикл е при фиксированном значении Ттах и переменной величине Ттш.

В качестве базового варианта расчетных объектов, приведенных в табл. 9, принимаются модели, характеризующиеся минимально возможными значениями варьируемых коэффициентов инерции сосредоточенных масс: <И0) ==S Ф ', •§?0) <ФА- Собственные значения и формы каждого текущего параметрического варианта п*-мер-ной расчетной модели с варьируемыми параметрами определяются в соответствии с вычислительными схемами, приведенными в табл. 7. При этом расчет собственного спектра модели с одним варьируемым параметром осуществляется по формулам для односвязной системы, а расчет собственного спектра модели с двумя варьируемыми параметрами — по формулам для двухсвязных систем с учетом следующих соотношений:

Основным варьируемым параметром при синтезе характеристики Fe (ф) является величина ф0. Целесообразный отрезок варьирования г)0 принимается согласно зависимостям, приведенным в табл. 12, где приняты обозначения: атах — максимальное значение амплитуды определяющей квазинормальной координаты в (s, v)-ft пусковой резонансной зоне силовой установки с линейным гасителем, имеющим рекомендованную настройку [6, 16].

Принцип ЛСЭ состоит в том, что для той или иной реакционной серии величины AG, обусловленные изменениями в строении реагирующих соединений, находятся в линейной зависимости от AG для любой другой реакционной серии с тем же самым варьируемым параметром.

Отметим в первую очередь термоусталостные установки, получившие широкое распространение благодаря простоте, а также близости условий нагружения и нагрева к эксплуатационным. Нагружение осуществляется за счет стеснения температурных деформаций зажатого между двумя жесткими плитами образца [16, 186, 196, 257]. Режим деформирования (нагружения) определяется нагревом и охлаждением образца в заданных контролируемых интервалах температур. Кривые усталости для принятых величин максимальной и минимальной температур строятся по испытаниям с варьируемой жесткостью защемления. В таких установках деформации образца в цикле не превышают температурных. Величина их оценивается как расчетными, так и экспериментальными методами.

В методике испытаний на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [27, 36, 62] реализуется такое сочетание термического и силового циклов, когда за счет стесне-:ния термической деформации образец при максимальной температуре цикла испытывает деформацию сжатия.

Данные по сопротивлению термической усталости конструкционных материалов, получаемые по методике с варьируемой жесткостью нагружения, являются базовыми для оценки прочности различных конструктивных элементов, работающих в условиях теплосмен [25, 38, 71].

На основании рассмотрения модели термической усталости для испытаний может быть выбрана схема установки, в которой роль термически нагружаемого элемента выполняет образец, а окружающих его объемов материала детали — устройство с варьируемой жесткостью. Имеющиеся варианты этой методики отличаются способом создания варьируемой жесткости циклически нагреваемого образца и методом определения величины упругопластической деформации.

Рис. 11. Машина для испытаний на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения

Конструктивная схема установки для испытаний образцов по методике с варьируемой жесткостью нагружения показана на рис. 11 [62].

В испытаниях на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [4,5, 10] это связано прежде всего с режимом неизотермического малоциклового нагружения (жесткость нагружения, уровень максимальной температуры цикла, скорость нагрева и охлаждения, длительность выдержки) и определяется различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в разной степени из-за продольного градиента температур, и протеканием реологических процессов на этапе выдержки при высокой температуре [4, 10]. На рис. 4, б показано, что эффект одностороннего накопления деформаций существенно проявляется в характерной для малоцикловой усталости области чисел циклов (до 103) и в определенных условиях (большая жесткость нагружения — до 240 Т/см и длительная выдержка — до 60 мин), возможно накопление перед разрушением деформаций, близких к величинам статического однократного разрыва (кривые 1, 3, 8) при соответствующем времени деформирования в условиях неизотермического нагружения. При этом реализуется смешанный или квазистатический (длительный статический) характер малоциклового разрушения.

С учетом специфики режима малоциклового неизотермического нагружения необходимая информация о сопротивлении деформированию и разрушению в этих условиях может быть получена только проведением программированных испытаний, например, по методике [1, 6] с воспроизведением независимых друг от друга режимов нагружения и нагрева (рис. 1, А—В, Д, Е) с регистрацией диаграмм неизотермического упругопластического деформирования материала. Корректные результаты по малоцикловой прочности в условиях термоусталостного режима нагружения (рис. 1, Г) получают по методике [4, 5] с варьируемой жесткостью нагружения и с привлечением средств измерения и регистрации основных параметров процесса упругопластического деформирования.

Отметим в первую очередь термоусталостные установки, получившие широкое распространение благодаря простоте, а также близости условий нагружения и нагрева к эксплуатационным. Нагружение осуществляется в результате стеснения температурных деформаций зажатого между двумя жесткими плитами образца [1—4]. Режим деформирования (нагружения) определяется нагревом и охлаждением образца в заданных контролируемых интервалах температур. Кривые усталости для принятых величин максимальной и минимальной температур строятся по испытаниям с варьируемой жесткостью деформирования. В таких установках деформации образца в цикле не превышают температурных. Оценка их величины производится как расчетными, так и экспериментальными методами.

В связи с оценкой эффектов следует иметь в виду, как уже отмечалось выше, что существенное влияние на эффекты перераспределения напряжений и деформаций имеет жесткость испытательной машины и образца. В испытаниях на механической установке жесткость машины с образцом для случая упругого деформирования составила 5000 кГ/см, тогда как аналогичные данные для термоусталостной машины с варьируемой жесткостью нагружения характеризуются величиной 9000— 35 000 кГ/см. Большая жесткость термоусталостной установки также должна приводить к некоторому снижению рассматриваемых эффектов.

№ 5). В этой установке, изображенной на рис. 6, тонкостенный трубчатый образец 16 прикреплен к траверсе 11 и к тяге 19, проходящей через отверстие в основании рамы 18. Для проведения испытаний на термическую усталость с варьируемой жесткостью тяга 19 защемлена в основании рамы упругими тарельчатыми шайбами 17, жесткость которых подбирают в зависимости от заданного уровня напряжений. Для получения в образце плоского напряженного состояния в его внутреннюю полость циклически подается сжатый воздух высокого давления (до 25 МПа). Источником высокого давления служит компрессор 22, из которого через накопительную емкость 23 с помощью электропневмоклапанов 6, 24 воздух циклически поступает во внутреннюю полость образца. Работой электропневмоклапанов управляет еле -