Значительная концентрация

Для достижения этого эффекта не требуется значительная деформация и при ВТМО она равна приблизительно 30% (от 20 до 40%).

Доля полимеров среди конструкционных материалов постоянно увеличивается. В ряде случаев они успешно конкурируют с металлами. Поэтому необходимо повышать надежность, долговечность и конструкционную прочность полимерных материалов, предупреждать их старение. На рис. 19.2 приведена зависимость деформации различных материалов от деформирующего усилия. Так, у твердых металлов после возрастания усилия выше предела упругости (точка В) быстро наступает разрыв. У пластмасс после превышения предела упругости (точка В) наблюдается значительная деформация, увеличивающаяся непропорционально действующему усилию.

большие касательные напряжения при растяжении тонкой пластины. На поверхности образца наблюдается значительная деформация в направлении толщины, выражающаяся внешне в виде утяжки (пли местной шейки).

При температурах выше Тс во втором переходном интервале Тс— Тх разрушению предшествует значительная деформация (см. рис. 5.13). В образцах формируется шейка. Механизм роста докритических трещин— слияние пор (рис. 5.14, в, г). Критический размер трещины, -формирующейся по механизму слияния пор, так же как и скола с периодической релаксацией, экспоненциально зависит от температуры 14291. При температурах Т% и выше образцы разрушаются только путем слияния пор, т. е. критический размер трещины достигает размера образца, и скол отсутствует.

Конструктор,6 проектирующий изделие или образец, должен иметь в виду, что при разных ориентациях слоев получают различные значения коэффициентов Пуассона. Пребольших значениях коэффициентов' Пуассона происходит значительная деформация материала у торцов и в местах передачи нагрузки. Пример влия-

Крепежные детали являются ответственными элементами энергетического оборудования. Основное назначение крепежа заключается в обеспечении герметичности фланцевых соединений в течение всего срока эксплуатации. Повреждения крепежных деталей — это не только их разрушение, но также и значительная деформация, ведущая к нарушению плотности соединяемых разъемов. Исходя из условий эксплуатации, а также конструктивных особенностей крепежных деталей к материалу крепежа предъявляется комплекс высоких требований.

Для однократного нагружения возрастающей вплоть до временного сопротивления разрушению нагрузкой, т. е. при отсутствии преждевременного разрушения, характерным является внутризеренное распространение трещины. Вместе с тем наличие межзеренного разрушения не всегда является признаком дефектности материала. Но при межзеренном прохождении трещины вследствие большей локализации разрушения возможности для развития пластической деформации ограничиваются. Правда, такому разрушению может предшествовать значительная деформация в теле зерна, но при фрактографическом анализе это выявляется с большим трудом, например, по степени формоизменения зерна, по наличию на поверхностях границ зерен выходов полос скольжения и т. п. На макроскопические характеристики излома (его ориентированность относительно направления главных напряжений, матовость поверхности) характер прохождения трещины влияет мало.

Для связывания отдельных компонентов фрикционных материалов в одно целое во фрикционные материалы добавляют органические связующие вещества, к которым относятся естественные и синтетические каучуки, смолы, различного вида пеки, битуминозные вещества и т. п. По типу связующего асбофрикционные материалы делятся на материалы на каучуковом, смоляном и комбинированном связующем. Изделия на каучуковом связующем имеют относительно высокий и устойчивый коэффициент трения при нагреве до 220—250° С и отличаются невысокой твердостью. Для возможности вулканизации в эти фрикционные материалы добавляется сера. Путем изменения количества каучука и серы или путем добавления специальных мягчителей можно получить эластичные фрикционные материалы, применяемые в таких узлах, где происходит значительная деформация накладок (например, в ленточных тормозах). При температурах 250—300° С каучук начинает деструктировать, что приводит к снижению износостойкости фрикционного материала и уменьшению его механической прочности. Поэтому в ряде типов фрикционных материалов на каучуковом связующем применяют армирование накладок для увеличения их механической прочности.

Механизированная наплавка под слоем флюса Сталь, чугун и сплавы цветных металлов Значительная деформация 1,50 40,00

Вибродуговая наплавка Незначительная деформация 0,30 3,00

Плазменная металлизация Сталь, чугун и сплавы цветных металлов Незначительная деформация 4903—19620 НВ (500—2000) ностях и плоскостях—напряжения растяжения 0,30 20—30

Лобовые швы (рис. 3.10). Напряженное состояние лобового шва неоднородно. Наблюдается значительная концентрация напряжений, связанная с резким изменением сечения деталей в месте сварки и

Канавки q (вид в) для выхода шлифовального круга с внутренним диаметром Л, несколько меньшим диаметра окружности, вписанной в многогранник, сильно ослабляют вал. Например, для четырехгранника момент сопротивления кручению в сечении по канавке приблизительно в 2 раза меньше, чем в сечении по неослабленному валу (предполагается, что диаметр вала равен наружному диаметру многогранника). Кроме того,, на участке расположения канавки возникает значительная концентрация напряжений.

Основными недостатками резьб и резьбовых соединений являются низкий КПД, неравномерность нагружения сопряженных витков и значительная концентрация напряжений в резьбовых деталях.

Точечной сваркой соединяют две заготовки и более. Наилучшее качество сварки получают при соединении двух заготовок. Внешняя поверхность при точечной сварке получается достаточно гладкой, а статическая прочность достаточно высокой. Однако вокруг сварочных точек происходит значительная концентрация напряжений, влияющая на предел выносливости.

Варианты конструктивного оформления штуцеров с оболочками корпуса разнообразны. Наиболее целесообразны те, которые позволяют получить надежное проплавление всей стенки штуцера, исключая возможность образования и роста трещины от непровара. Примеры конструктивного оформления штуцеров в аппаратах нефтегазохимического производства показаны на рис. 1.8, а-г. Варианты с дополнительным укрепляющим кольцом 1 (рис. 1.8, а) и утолщенным патрубком 2 (рис. 1.8, б) технологически просты, но при нагружении в зонах расположения угловых швов возникает значительная концентрация напряжений, что может служить причиной появления трещин в процессе эксплуатации. Варианты с вытяжкой горловины (рис. 1.8, в) и с вварным торовым воротником 3 (рис. 1.8, г) более сложны в изготовлении, зато достигается

Пористость сварных швов является самым распространенным дефектом. При нагружении сварных соединений с порами вблизи контура последних имеет место значительная концентрация напряжений, которая вызывает локальные пластические деформации, часто приводящие к исчерпанию ресурса пластичности металла в данном месте и возникновению несгоюшностей в виде острых трещин.

рис. 1.9,я) и утолщенными патрубками (см. рис. 1.9,6) выполняются угловыми швами, в зонах которых возникает значительная концентрация напряжений. В данном месте часто появляются усталостные трещины. Более предпочтительными с точки зрения повышения работоспособности являются варианты соединений с вытяжкой горловины (см. рис. 1.9,») и с вварным торовьш воротником, обеспечивающие плавный переход от стенки корпуса к штуцеру. Однако, эти варианты повышают трудоемкость изготовления сосудов и аппаратов из-за дополнительных операций по вытяжке горловины или штамповки торового воротника. Для изготовления крупных сосудов высокого давления с толщиной стенки свыше 40 мм, работающих в составе мощных энергетических комплексов и в химическом производстве, используют несколько технологических вариантов:

Недостатки резьбовых деталей: значительная концентрация напряжений в местах резкого изменения поперечного сечения и низкий к.п.д. подвижных резьбовых соединений.

Резьбовые соединения. Резьбовые соединения осуществляются посредством винтов, болтов, гаек и других деталей с резьбой. Основными достоинствами их являются: удобство и простота сборки и разборки, взаимозаменяемость, большая номенклатура стандартных резьбовых деталей и невысокая стоимость при массовом автоматизированном производстве деталей. Недостатком резьбовых соединений, работающих при переменных нагрузках, является значительная концентрация напряжений, вызываемая наличием резьбы.

Пористость сварных швов является самым распространенным дефектом. При нагружении сварных соединений с порами вблизи контура последних имеет место значительная концентрация напряжений, которая вызывает локальные пластические деформации, часто приводящие к исчерпанию ресурса пластичности металла в данном месте и возникновению несплошностей в виде острых трещин.

рис. 1.9,а) и утолщенными патрубками (см. рис. 1.9,6) выполняются угловыми швами, в зонах которых возникает значительная концентрация напряжений. В данном месте часто появляются усталостные трещины. Более предпочтительными с точки зрения повышения работоспособности являются варианты соединений с вытяжкой горловины (см. рис. 1.9,в) и с вварным торовым воротником, обеспечивающие плавный переход от стенки корпуса к штуцеру. Однако, эти варианты повышают трудоемкость изготовления сосудов и аппаратов из-за дополнительных операций по вытяжке горловины или штамповки торового воротника. Для изготовления крупных сосудов высокого давления с толщиной стенки свыше 40 мм, работающих в составе мощных энергетических комплексов и в химическом производстве, используют несколько технологических вариантов: