Значительные градиенты

личают структурный синтез, кинематический синтез, динамический синтез механизмов и машин. В каждой из этих областей теории синтеза имеются значительные достижения.

Значительные достижения имелись и в области отечественного па-ротурбиностроения. Ведущее предприятие — Ленинградский металлический завод — уже в 1930 г. в исключительно короткий срок освоил выпуск новых образцов отечественных паровых турбин мощностью 24000 кет на давление 26 am, перегрев 375° С и 3000 об/ /мин и мощностью 50 000 кет (рис. И) на давление 29 am, перегрев 400° и 1500 об/мин. Для быстро развивающейся советской теплофикации ЛМЗ разработал теплофикационные паровые турбины мощностью 12 000 кет с давлением 26 am, перегревом 375° С, с противодавлением 1,2 am.

Значительные достижения за этот период были у нас в области световых измерений и разработки светоизмерительных приборов. Так, в ГОИ под руководством проф. С. О. Майзеля был сконструирован переносный визуальный люксметр. Проф. П. М. Тиходеев разработал оригинальную конструкцию образцовых светоизмерительных ламп.

Всего три десятилетия отделяют наше время от времени открытия искусственной радиоактивности. Последние 15—20 лет ведется строительство ядерных реакторов и ускорителей заряженных частиц. Значительные достижения в этой области и успехи радиохимии обусловили быстрое распространение установок для использования ядерных излучений, в частности осколочных радиоактивных элементов (изотопов) в различных областях научных исследований и во многих отраслях народного хозяйства.

иной отрасли техники. Задача решается путем присвоения научным областям (физические, химические и математические науки, электроника и электротехника, материаловедение и т. д. — всего 133 научных области) весовых коэффициентов содействия. Выделенные научные области, являющиеся столбцами матрицы, оцениваются экспертными группами по 10-балльной системе с точки зрения их важности для развития технических отраслей. Десятью баллами оценивается та область науки, без развития которой невозможен прогресс в рассматриваемой отрасли техники. Восемь баллов присваивается науке, значительные достижения которой являются необходимым условием больших успехов технической отрасли. Пять баллов означает необходимость расширения существующих границ знания в данной области науки для создания перспективной техники. Тремя баллами оценивается научная дисциплина, требующая значительного расширения знаний для успешного решения технических задач. Один балл означает соответствие существующего уровня развития научной области требованиям технического прогресса в отрасли, нуль — ситуацию, в которой отрасль техники не испытывает потребности в развитии данной науки.

> Больше других разработаны детерминированные модели, с ними связаны наиболее значительные достижения в области акустической диагностики машин и механизмов. В них выходные сигналы представляются детерминированными периодическими функциями: периодическими рядами импульсов, обусловленных соударением деталей, или гармоническими функциями, связанными с вращением частей машины или механизма. Информативными диагностическими признаками здесь являются амплитуды, продолжительность и моменты появления импульсов, а также частота, амплитуда и фаза гармонических сигналов. Как правило, связь этих признаков с внутренними параметрами определяется на основе анализа физических процессов звукообразования без помощи трудоемких экспериментов. Модели с детерминированными сигналами оправданы и дают хорошие практические результаты для сравнительно низкооборотных машин с небольшим числом внутренних источников звука, в которых удается выделить импульсы, обусловленные отдельными соударениями деталей. Такие модели используются при акустической диагностике электрических машин [75, 335], двигателей внутреннего сгора-

Значительные достижения в разработке указанных моделей для задач термопластичности определяются результатами фундаментальных теоретических и экспериментальных исследований по механике упругопластического деформирования.

обкома КПСС,.отметив.значительные достижения партийных организаций Кузбасса по мобилизации трудящихся на выполнение решений XXI съезда партии, подчеркнуло важность устранения недостатков и более быстрых темпов строительства и расширения промышленных предприятий 66.

.Значительные достижения имела промышленность страны к 1959 г. В могучую отрасль выросло отечественное машиностроение. Объем валовой продукции машиностроения и металлообработки только по Западной Сибири вырос по сравнению с 1950 г. на 368%, что превышало соответствующие показатели по РСФСР 3.

В результате имеются значительные достижения в различных областях науки. Постоянно растет число открытий и изобретений. Количество поступивших изобретений и рационализаторских предложений в^1971 г. по народному хозяйству РСФСР составило 2866 тыс., т. е. на 14,3% больше.'чем в 1965г. и на 8,6% больше, чем в 1970- Аналогичная тенденция и по СССР в целом. Однако далеко не все результаты научных исследований как фундаментальных, так и прикладных используются на практике. Только 30—50% из числа работ, прошедших стадию научных исследова-ний,?реализуется на практике. Не полностью используются изо-бретения'и'рационализаторские предложения. По РСФСР в"1970 г. было внедрено в производство только 72,8%, в 1971 г. — 74,7% от общего числа изобретений и рационализаторских предложений.

Несмотря на значительные достижения теории пластичности и методов упругопластического расчета деталей при статических и циклических нагрузках [1, 2], методы расчета сложных конструкций при наличии в них зон упругопластических деформаций для более широкого их применения в инженерной практике развиты недостаточно.

При намагничивании сварного шва вдоль его направления для выявления поперечных трещин, границы раздела валик — основной металл в первом приближении можно считать совпадающими с направлением поля и поле не искаженным. Задача становится намного сложнее при поперечном намагничивании сварного шва с выпуклостью, при котором и возникают значительные градиенты магнитных полей геометрического происхождения. В связи с этим ясно, что магнитопорошковый метод наиболее эффективно применяется для контроля металла околошовной зоны и сварных швов со снятой выпуклостью шва.

Наиболее просто замер деформаций указанным методом осуществляется при нагреве образцов пропусканием тока и индукционном. Однако эти способы нагрева имеют и некоторые существенные недостатки. Прежде всего следует указать на характерные значительные градиенты температур вдоль образца и по сечению, а также локализацию нагрева в зоне микротрещины после ее образования, что искажает процесс разрушения.

Важнейшей особенностью работы конструктивных элементов является циклический характер температурного поля, определяемый режимом работы изделия. Например, за двухчасовой полетный цикл транспортного газотурбинного двигателя (ГТД) температура выходной «р-омки лопатки существенно изменяется, при этом довольно значительно меняются и скорости нагрева при выходе на полетный режим [25]. Значительная неравномерность температурного поля свойственна охлаждаемым рабочим лопаткам газовой турбины [71]. Менее опасные сочетания температур t и напряжений а реализуются в турбинном диске [71], однако для них свойственны высокие уровни температур и значительные градиенты. Из приведенных данных видно, что для температурного цикла нагрева элемента характерно чередование нестационарных и стационарных участков, причем последние занимают значительное время цикла. Высокие уровни температур, циклический характер температурного воздействия, чередование нестационарных и стационарных режимов создают а материале особые условия работы: высокую термомеханическую напряженность, большие уровни термических напряжений. Все это обусловливает в большинстве случаев работу материала конструктивного элемента за пределами упругости; в наиболее-напряженных точках наблюдается процесс циклического упруго-пластического деформирования, приводящий материал к разрушению за ограниченное число циклов (Ю2—104).

Широкое применение в термоусталостных испытаниях получил метод нагрева электрическим током. Для него, однако, свойственны и недостатки: значительные градиенты температур вдоль образца, а также локализация нагрева в зоне микротрещины после ее образования, что искажает в определенной мере процесс разрушения.

Появление знакопеременных напряжений в зоне концентрации сопровождается возникновением циклических деформаций (рис. 1.7, б), превышающих деформации в мембранной зоне (см. рис. 1.7, а и б). Поскольку для зон концентрации напряженний характерны значительные градиенты напряжений и деформаций, а объем упругопластичес-кой зоны сравнительно мал, накопление деформаций статической и циклической ползучести ограничено влиянием прилегающих объемов материала модельного элемента, находящихся в упругом состоянии. В этих условиях в зоне концентрации достижение предельного состояния по критериям прочности определяется долей усталостного повреждения, близкой к единице; доля квазистатического повреждения вследствие незначительных перераспределения и накопления деформаций, появляющихся только в начальных циклах деформирования, пренебрежимо мала (см. рис. 1.7, в). В этом случае усталостная трещина образуется в переходной от фланца к оболочке зоне, в которой возникают максимальные циклические деформации, обусловленные эффектом концентрации. При этом отсутствуют односторонне накопленные деформации, и трещина распространяется в кольцевом направлении.

Результаты замеров статического давления в камере смешения представлены на рис. 7.4. Они показывают, что поле давления существенно неоднородно, особенно на начальном участке и в конце камеры смешения, включая горло диффузора. В то же время в центральной части камеры смешения имеется достаточно большая область течения, где статическое давление практически постоянно и имеет минимальное значение. Необходимо указать также на снижение давления на оси канала на начальном участке камеры смешения и наличие зон постоянного давления в областях, расположенных недалеко от срезов жидкостных сопл. Значительные градиенты давления имеются перед горлом диффузора и в пристеночных областях на расстоянии 30 ... 60 мм от срезов сопл.

наблюдаются значительные градиенты деформаций и

В зоне у смесительной головки происходят быстрые изменения в распределении и дроблении жидких компонентов и как следствие наличествуют значительные градиенты состава, температуры и давления. При этом возникает квазиустойчивое

В зоне у смесительной головки происходят быстрые изменения в распределении и дроблении жидких компонентов и как следствие наличествуют значительные градиенты состава, температуры и давления. При этом возникает квазиустойчивое

Появление знакопеременных напряжений в зоне концентрации сопровождается возникновением циклических деформаций (рис. 1.7,в), •превышающих деформации в мембранной зоне (см. рис. 1.7, а и б). Поскольку для зон концентрации напряженний характерны значительные градиенты напряжений и деформаций, а объем упругопластичес-кой зоны сравнительно мал, накопление деформаций статической и циклической ползучести ограничено влиянием прилегающих объемов материала модельного элемента, находящихся в упругом состоянии. В этих условиях в зоне концентрации достижение предельного состояния по критериям прочности определяется долей усталостного повреждения, близкой к единице; доля квазистатического повреждения вследствие незначительных перераспределения и накопления деформаций, появляющихся только в начальных циклах деформирования, пренебрежимо мала (см. рис. 1.7, в). В этом случае усталостная трещина образуется в переходной от фланца к оболочке зоне, в которой возникают максимальные циклические деформации, обусловленные эффектом концентрации. При этом отсутствуют односторонне накопленные деформации, и трещина распространяется в кольцевом направлении.

им может быть лишь внутренне присущая материалу усталостная прочность. К тому же образцы большого диаметра при испытаниях на изгиб меньше всего дают возможность получить достаточно ясные результаты. Это обстоятельство следует учитывать при оценке чувствительности к концентрации. Надо отметить то обстоятельство, что усталостная прочность образцов с концентрацией напряжений не должна быть столь чувствительной к изгибным эффектам, как в случае гладких образцов, так как при изгибе имеют место значительные градиенты напряжений.