Зависимости устанавливающие

Зависимости усталостной прочности титановых сплавов от их состава, структуры и термической обработки посвящено много работ, но из-за сложности и многогранности проблемы данные очень противоречивы.

К числу наиболее важных работ по коррозии стекла относятся исследования Моулда [61] и Чарлза [17, 18]. Моулд изучал температурную зависимость относительной прочности сг/а„ (а — во влажном состоянии, ап — в исходном состоянии) стеклянных пластин (рис. 6). Согласно его результатам, величина а/ап не меняется ниже температуры —198°С, что свидетельствует о малой скорости взаимодействия стекла с влагой, т. е. о незначительном влиянии влаги на прочностные характеристики стекла. С ростом температуры (от —198 до 227 °С) воздействие влаги усиливается, а выше 227 °С — уменьшается. Как полагает Моулд, различное влияние температуры объясняется уменьшением количества адсорбированной воды или возрастанием пластического течения у вершины трещины, т. е. ростом члена 8W в уравнении (5). Моулд и Саутвик [52] показали, что для стекла специального состава, подвергнутого различной предварительной обработке, данные усталостной прочности совпадают с универсальной кривой зависимости усталостной прочности от времени, необходимого для разрушения.

Подставляя далее в (18) значения (19) и (20), получаем уравнение темнературно-времеяной зависимости усталостной прочности в ква-зистационарном приближении

качества поверхностного слоя показывают, что зависимости усталостной прочности от методов обработки у образцов и лопаток аналогичны. Что касается численных значений характеристик усталости, то у лопаток они оказались несколько ниже, чем у образцов, что объясняется влиянием на усталость конструктивной формы [70]. Так, у лопаток компрессора из сплава ВТ9 максимальная усталостная прочность наблюдается после гидрогалтовки на мягком режиме (режим 89) и после виброконтактного полирования, подобно тому, что имеет место и у образцов для сопоставимых условий. Оба эти технологических варианта обработки создают в образцах и лопатках поверхностный наклеп малой интенсивности (ын — 4,5^-7%), который в данных условиях циклического нагружения имеет высокую устойчивость. При гидрогалтовке по более жесткому режиму (режим 90) степень наклепа возрастает до 18—20%, что заметно снижает усталостную прочность как у образцов, так и у лопаток компрессора.

Исследования зависимости усталостной прочности от глубины закаленного слоя шестерни модуля 6 мм показали, что оптимальной является глубина закалки во впадине (до полумартеп-ситной границы) в пределах 0,8—1,2 мм, что весьма существенно в отношении снижения деформации.

Предел усталости при кручении сварных соединений на 12% ниже предела усталости основного металла. Таким образом, остаточные напряжения, возникшие вследствие термического цикла сварки трением, меньше влияют на усталостную прочность сварных соединений при кручении, чем при изгибе. Эти результаты согласуются с данными исследований И. В. Кудрявцева. Для определения зависимости усталостной прочности сварных соединений от масштабного фактора образцы 0 12, 20, 30, 40 мм из стали 45 были подвергнуты ускоренным усталостным испытаниям.

В результате экспериментов была определена усталостная долговечность каждого болта, выраженная числом циклов до разрушения. По этим данным построили график- зависимости усталостной долговечности от числа циклов нагружения в единицу времени, который показывал, что усталостная долговечность болтов уменьшается с увеличением частоты пульсации нагрузки, т. е. зависит от частоты пульсации напряжения даже при сравнительно малом диапазоне частот, определяемом возможностями испытательной машины (200—600 циклов в минуту). Результаты экспериментов были математически обработаны с целью определения уравнения кривой N = f(v), где v — частота пульсации нагрузки, а N — число циклов до разрушения болтов (усталостная долговечность). Выравнивание производили по методу наименьших квадратов. Предварительно определили коэффициент корреляции по формуле

Пользуясь полученным уравнением, можно определить усталостную долговечность болтов при эксплуатационной частоте циклов нагруже-ния в единицу времени. В том случае, когда изделие в эксплуатационных условиях подвергается воздействию циклической нагрузки с относительно малой частотой пульсации, можно испытать несколько изделий при высоких частотах пульсации -нагрузки и затем по полученному уравнению зависимости усталостной долговечности от частоты изменения нагрузки рассчитать искомую долговечность изделий при эксплуатационной частоте изменения нагрузки. Этот даст выигрыш во времени, так как испытания при малой частоте пульсации очень длительны. Полученную зависимость удобно представить в полулогарифмических координатах (N-—Igv), так как в этих координатах зависимость выражется прямой линией.

Зависимости усталостной прочности титановых сплавов от их

цикл нагружения представлял собой выдержку образца при постоянной растягивающей нагрузке в течение 23 ч и последующее усталостное воздействие либо 1,5; 2,5; 5,5, либо 22,5 симметричного цикла деформирования с заданной амплитудой деформации. Петля гистерезиса для такого составного цикла изображена на рис. 13.22. Данные о разрушении представляются в виде графиков зависимости усталостной доли поврежденности от доли поврежденности вследствие ползучести, как показано на рис. 13.23.

На рис. 6.49 результаты испытаний на нержавеющей стали 304 (см. рис. 6.48, а, б) представлены в виде диаграммы Дер — NfVk~l. При этом постоянные величины при 650 °С имеют следующие значения: k = 0,81, Р = 0,707, С = 1,108; при 816 °С k = 0,81, Р = о,87, С = 1,72. Даже при 816 °С при испытаниях в вакууме практически не обнаружили зависимости усталостной долговечности от частоты нагружения. Однако при 430 °С наблюдается несколько большая долговечность, чем рассчитанная при k = 1, Р = 0,5. Это объясняется влиянием атмосферы, описываемым ниже.

Выше был рассмотрен вопрос о неизотермическом деформировании, когда температура в процессе нагружения изменяется пропорционально напряжению, и предложен способ описания такого нагружения в форме уравнений теории старения. Для произвольных путей изменения напряжений и температур требуются более сложные зависимости, в частности зависимости, устанавливающие связь не только между самими величинами напряжений, деформаций и температур, но и между их приращением (дифференциальные теории).

Значительное внимание в последнее время уделяется вопросам контроля состава и структуры композиционных материалов и стеклопластиков, так как дефекты структуры (нарушение ориентации наполнителя, несоответствия содержания компонент среды и т. д.) являются основными источниками изменения физико-механических характеристик материалов. В этом отношении интерес представляют зависимости, устанавливающие взаимосвязь между скоростью упругих волн и параметрами структуры материала. Так, в работе [24] показано, что по аналогии с железобетоном для стеклопластика может быть использована следующая зависимость:

На протяжении длительного времени многими учеными делались попытки получить наиболее надежные и точные зависимости, устанавливающие функциональную взаимосвязь состава и структуры гетерофазных материалов с физическими характеристиками отдельных компонент и композиции. Для контроля изотропных гетерогенных многокомпонентных сред получен ряд классических зависимостей при определении содержания компонент по характеристикам обобщенной проводимости (электропроводность, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость и т. д.).

В предыдущем разделе был рассмотрен вопрос о неизотермическом деформировании, когда температура в процессе нагружения изменяется пропорционально напряжению, и предложен способ описания такого нагружения в форме уравнений теории старения. Для произвольных путей изменения напряжений и температур требуются более сложные зависимости, в частности зависимости, устанавливающие связь не только между самими величинами напряжений, деформаций и температур, но и между их приращением (дифференциальные теории).

После подстановки этих гармонических функций в (3.102) и (3.104) и элементарных упрощений получаем зависимости, устанавливающие соотношения между амплитудными значениями,

зависимости, устанавливающие связь между упругими свойствами стекла и его теоретической и технической (критической Ofp) прочностью при одноосном нагружении: формула Орована

частот гидромеханической системы весьма чувствительны к изменению величины Сэфф, определяемой в основном объемом вынесенного резерву^ ара. Получены и экспериментально проверены аналитические зависимости, устанавливающие связь между геометрическими размерами гидросистемы резонансного преобразователя и динамическими свойствами заключенной в ней жидкости. В модельных условиях проведена экспериментальная проверка эффективности работы РП, при этом получено снижение амплитуд колебаний на резонансном режиме 14—20 дб. Получены качественные зависимости изменения собственных частот колебательной системы от параметров гидросистемы РП, при этом показано существование зон повышенной чувствительности /с к изменению объема вынесенного резервуара для раз* личных отношений проходных сечений соединительных трубопроводов к их длинам и величинам объема напорной полости подшипника.

Приведены аналитические зависимости, устанавливающие связь между геометрическими размерами гидросистемы резонансного преобразователя и динамическими свойствами заключенной в ней жидкости. Показано существование зон повышенной чувствительности собственных свойств колебательной системы, включающей преобразователь, к изменению отдельных геометрических параметров последнего.

Под характеристикой УТ понимаются математические зависимости, устанавливающие связь между факторами механического и гидравлического потоков, а также выражающие значения дисси-пативных потоков, т. е. механических, гидравлических и объемных потерь в машине.

Дифференциальные уравнения для определения динамических ошибок в механизмах. Для ряда типовых динамических моделей в табл. 1 приведены зависимости, устанавливающие связь между динамическими ошибками и решениями соответствующих дифференциальных уравнений; кроме того, даны формулы для определения коэффициентов этих уравнений. Построение решений см. справочник т, 1, а также [54, 56, 93, 102,-222].

В этой главе геометрические зависимости, устанавливающие указанную евязь, приведены для елучая малых перемещений.