Заклепочные соединения

Участок CD — последний этап ползучести, которая происходит при непрерывном ускорении процесса и заканчивается разрушением в точке D.

Участок /V начинается в точке К. и заканчивается разрушением образца в точке R. Этот участок носит название зоны разрушения образца. Деформация образца на этом участке характерна образованием шейки и удлинением образца за счет ее утонения (рис. 92, б).

дящие в субмикроскопические трещины, которые подрастают во времени и объединяются, образуя макроскопическую усталостную трещину. Образование трещины длиной 0,1-0,5 мм - это первый этап усталостного разрушения. Дальнейшее действие циклических напряжений приводит к распространению усталостной трещины, которая заканчивается разрушением. Испытания на малоцикловую усталость проводят в большинстве случаев при малых частотах и в интервале 1-10 циклов в минуту на базе 103 - 105 циклов.

Участок DM заканчивается разрушением образца^ в точке М. Этот участок носит Название зоны разрушения образца.

Двойники легче образуются при низких температурах, так как сопротивление скольжению при понижении температур увеличивается и вероятность возникновения скольжения уменьшается. Так же как и в случае скольжения, если ничто не затормаживает двойникования, последнее заканчивается разрушением, имеющим пластический характер.

Зависимость деформации образца от времени испытания в условиях ползучести описывается кривой ползучести (рис. 177). Кривая в классическом случае состоит из трех участков, соответствующих трем стадиям ползучести. На первой стадии (/) скорость деформации убывает со временем (неустановившаяся ползучесть), на второй стадии (2) деформация протекает с постоянной скоростью (установившаяся ползучесть) и начиная с третьей стадии (3) деформация идет с нарастающей скоростью и процесс заканчивается разрушением. Относительное развитие каждой стадии для данного материала зависит от внешних условий—температуры и величины напряжений. В случае пол-

Участок CD — последний этап ползучести, которая происходит при непрерывном ускорении процесса и заканчивается разрушением в точке D.

При жестком нагружении для разупрочняющейся стали ТС характерно повышение истинных напряжений в нескольких первых циклах, как это показано для второго полуцикла на рис. 5.5, б, с дальнейшим падением их (k = 400). Жесткое нагру-жение всегда заканчивается разрушением усталостного типа, т. е., как правило, без образования шейки, а с возникновением на определенной стадии нагружения и развитием трещины усталости. Поэтому приведенные кривые изменения напряжений жесткого нагружения для всех материалов относятся к моменту до образования трещины.

периоде трещина растет нормально к приложенным напряжениям. Это период установившегося роста трещины, ее скорость пропорциональна размаху коэффициента интенсивности напряжений. Третий заключительный период .-.— катастрофическое развитие трещины, которое заканчивается разрушением.

Высокопрочных волокон. На этой стадии матрица передает на-грузку от концов разрушенного волокна к неразрушенным частям и течет вокруг открытых пор или трещин. Эта стадия обычно заканчивается разрушением композиционного материала. При достаточной пластичности матрицы и динамических нагрузках, связанных с многократными разрушениями волокна, не приводящих к катастрофическому разрушению, композиционный материал может остаться невредимым, если объемная доля волокна меньше критической величины. Четвертая стадия аналогична стадии деформации композиционного материала, содержащего прерывистые волокна. При наличии дискретяых волокон матрица передает нагрузку в результате развития сдвиговых напряжений на поверхность волокна вблизи разрушенных концов. Эти напряжения сдвига вызываются градиентом нагрузки на волокно, которое имеет более высокий эффективный наклон кривой деформации, чем матрица, что следует из баланса сил в направлении х (рис. 3):

начнет постепенно увеличиваться. Как правило, сначала наблюдается неустановившаяся ползучесть (участок /) с уменьшающейся скоростью, затем установившаяся ползучесть (участок //), когда скорость ползучести почти постоянна, и, наконец, ускоренная ползучесть (участок ///), когда в образце возникают микропоры и микротрещины, что заканчивается разрушением образца.

гивающих сил зарождение и развитие трещин будет происходить в плоскостях, проходящих через линии АВ и ВС- При наличии концентрации напряжений по краям зародившихся трещин металл переходит в сложное напряженное состояние, поэтому при увеличении напряжений отдельные мелкие трещины сливаются в одну. Процесс слияния трещин заканчивается разрушением металла.

Заклепочные соединения

По назначению заклепочные соединения разделяют на прочные (в металлоконструкциях); прочноплотные (в котлах и резервуарах с высоким давлением); плотные (в резервуарах с небольшим внутренним давлением).

По конструктивному признаку различают заклепочные соединения внахлестку и встык, однорядные и многорядные, односреэные и многосрезные. На рис. 2.4: а — однорядный односрезный шов внахлестку; б — однорядный двухсрезный шов встык с двумя накладками.

Заклепочные соединения применяют для деталей, материал которых плохо сваривается, и в тех конструкциях, где важно растянуть во времени развитие процесса разрушения. Например, разрушение одной или нескольких из тысяч заклепок крыла самолета еще не приводит к его разрушению, но уже может быть обнаружено и устранено при контроле и ремонте. В сварных соединениях образование трещин сопровождается высокой концентрацией напряжений, что приводит к ускорению процесса разрушения.

/'лапа 2, Заклепочные соединения .................... 49

ГЛАВА П1 ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Глава III. Заклепочные соединения (доц. К.. Н. Боков) ...... 32

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Заклепочные соединения сейчас применяют:

Схема чистого сдвига (виды а, б) на практике встречается редко. В большинстве случаев заклепочные соединения подвергаются дополнительным напряжениям, например изгибу или растяжению (виды в, г), возникающим в результате деформации узла под действием внешних сил.

Практически при выборе параметров заклепочных соединений главным образом опираются на исполненные конструкции, учитывая вместе с тем специфические условия работы проектируемого соединения (требования к герметичности, рабочие температуры, воздействие агрессивных сред и т. д.). Почти в каждой области, где применяют горячие заклепочные соединения, существуют свои нормативы, проверенные в эксплуатации (хотя может быть и не самые рациональные).