Действительное напряжение

Действительное количество работы, произведенной в этих же условиях, но при неравновесных процессах, определяется уравнением (3.18).

5. Действительное количество теплоты q (кДж/кг), затраченное на испарение 1 кг влаги,

, Вр — действительное количество сгоревшего топлива, кг/сек или м?/сек;

Теперь определим действительное количество теплоты, передаваемое через теплообменную площадь поверхности аппарата:

По формуле (302) определяем действительное количество воздуха, подаваемого в топку для сжигания 1 кг угля

где Е = Е3 + ЕОС — полное количество первичной энергии, теоретически используемое в ЭУ; Е3 — энергия запасаемых или транспортируемых ИЭ; .Z?oc — энергия, поступающая из окружающей среды; We — эффективное (действительное) количество работы, совершаемой ЭУ (количество энергии, «вырабатываемой» ЭУ); ЭУ — коэффициент использования энергии КИД в 0У.

Действительное количество воздуха при полном сгорании

При наличии механического недожога действительное количество воздуха составляет

строится в предположении одного лишь отбора пара высокого давления Gal. Второй отбор в количестве Оа^ условно считается отсутствующим, так что в конденсатор протекает некоторое фиктивное количество пара G3--Ga3, превышающее действительное количество G3 на величину Ga2. Вследствие этого мощность, определённая по верхней диаграмме, оказывается преувеличенной по сравнению с действительной на величину, которую можно считать пропорциональной Ga%. Поправку к фиктивной мощности можно найти, пользуясь прямой линией, имеющей такой же угол наклона f3, как и характеристика части низкого давления (от второй камеры отбора до конденсатора). На нижней диаграмме нанесена сетка пограничных прямых, на каждой из которых написана величина отбора Gal. Эти прямые показывают для заданного Gal максимальные значения второго отбооа Gaa, при

Во всех дальнейших расчетах теоретическое и действительное количество воздуха, расходуемое на горение топлива, а также объемы газообразных продуктов сгорания принимаются при нормальных условиях (t = 0° С и р = 1,01 бар).

При механическом недожоге этот результат умножается на (1—0,01 <74). Действительное количество сухих газов при избытке воздуха

2. Действительное напряжение кручения для вала диаметром d—80 мм, передающего мощность N[ = 180 кВт, равно т=25 Н/мм2. Определить, с какой частотой вращения должен вращаться вал при этих условиях и какая частота вращения потребуется, если передаваемая мощность составит Л'2 = 250 кВт при том же диаметре вала и при той же величине напряжения кручения.

1. Определить номинальную мощность, которую может передать фланцевая муфта, соединяющая вал цепного пластинчатого транспортера с приводным устройством. Частота вращения вала п=5 об/мин, диаметр вала rf=160 мм, действительное напряжение среза в болтах тср = 45,6 Н/мм2, коэффициент режима работы принять /(=2.

Действительное напряжение смятия

Так как напряжение на поверхности концентрируется в вершине надреза или в области дефекта, там и происходит быстрый рост трещин. Поверхностные дефекты (например, питтинги или усталостные трещины) действуют как эффективные концентраторы напряжений. К тому же в достаточно глубоких поверхностных дефектах электрохимический потенциал, как отмечалось ранее, отличается от потенциала поверхности; состав и рН раствора в местах поражений также изменяются вследствие работы элементов дифференциальной аэрации. Эти изменения в сочетании с повышенным локальным напряжением способны инициировать КРН или ускорить рост трещины. Именно поэтому титановые сплавы с гладкими поверхностями устойчивы к КРН в морской воде, но разрушаются, если на поверхности образовались коррозионно-усталостные трещины [44 ]. Действительное напряжение в вершине трещины глубиной а в напряженном пластичном твердом теле может быть рассчитано как коэффициент интенсивности напряжения KI. Для образца, изображенного на рис. 7.9, /Сг вычисляется по формуле [45, 46 ]

При известной нагрузке и допускаемом напряжении по формуле (10.4) определяют требуемую площадь поперечного сечения стержня. Если же размер площади известен, то по формуле (10.4) определяют действительное напряжение и сравнивают его с допускаемым или определяют коэффициент запаса прочности.

*' Хотя мы часто употребляли (и будем применять в дальнейшем) термины «рабочее напряжение», «действительное напряжение», «действительный коэффициент запаса прочности», правильнее называть эти величины расчетными, так как почти никогда нет возможности точно определить действительное напряжение.

Л?''Образец разрывается. Этот кажущийся парадокс объясняется следующим. Напряжение а есть отношение F/A, где А — первоначальная площадь поперечного сечения образца. Соответственно Ё = Л///, где / — первоначальная длина образца. Однако при растяжении образца из пластичного материала уже при достижении предела текучести на гладкой цилиндрической части образца начинает образовываться шейка — короткий утончившийся участок. Однородность напряженного состояния по длине образца нарушается, так как сечение шейки Лш быстро уменьшается и действи-. тельное напряжение в ней FIAm превышает расчетное а = FIA, т. е. то, какое откладывают по оси ординат на диаграмме. Сказанное касается и удлинения, которое концентрируется на длине шейки. Поэтому если диаграмму растяжения перестроить так, чтобы по оси ординат откладывать действительное напряжение а = F/Ащ, то кривая не будет иметь максимума, напряжение будет расти вплоть до момента разрыва, как показано штриховой линией между точками D и R.

Если действительное напряжение может быть представлено на рис. 6.20 точкой f (т. е. если действительный цикл таков, что его переменная составляющая о0 равна ординате точки /, а постоянная от — абсциссе этой точки), то коэффициент запаса «для объекта расчета равен отношению отрезков Ое и Of, т. е.

Полученное различие уровней напряжений, необходимых для распространения трещины 02 (/) и GZ (//) для разных глубин надрезов исчезает, если те же зависимости построить не 'В номинальных, а в действительных напряжениях (см. рис. 50). С увеличением теоретического коэффициента концентрации напряжений действительное напряжение, необходимое для возникновения трещины (aa0i), увеличивается, что является результатом увеличения жесткости напряженного состояния. Различие кривых a0ai при разных глубинах надреза определяется, очевидно, тем, что изменение теоретического коэффициента концентрации напряжений не в полной мере отражает жесткость напряженного состояния (жесткость напряженного состояния зависит от параметров надреза). Можно предположить, что при построении зависимости а0 а\ от показателя жесткости напряженного состояния эти кривые совпадут.

Последнее обстоятельство позволяет построить схему распределения напряжений в образце (рис. 51) и определить действительные напряжения, необходимые для распространения усталостной трещины. Пусть для гладкого образца радиусом ОА (рис. 51, а) прямая ОБ представляет собой эпюру изгибающих напряжений, максимальное значение АВ которых соответствует пределу выносливости гладкого образца. Прямые ОС и OD — эпюры номинальных изгибающих напряжений, максимальные значения АС и AD которых соответствуют минимальным значениям пределов выносливости образцов того же радиуса с надрезами различной глубины (t\ и t2). Отрезок АЕ характеризует действительное напряжение aatfi, вызывающее возникновение усталостной трещины в-обоих рассматриваемых образцах. Для этих образцов теоретический коэффициент концентрации напряжений различен (так как различны отношения АЕ/АВ и AE/AD). Равенство действительных напряжений в надрезе для

Характерной в рассматриваемой схеме является точка / пересечения прямых 0В и EF. Ордината этой точки представляет собой действительное напряжение, необходимое для распространения трещины. Оно постоянно как для гладких образцов, так и для образцов с надрезами и примерно равно пределу выносливости гладкого образца. Иными словами, усталостная трещина независимо от исходной концентрации напряжений распространяется только в случае, когда действительные напряжения у ее вершины больше некоторого критического значения. А так как радиус вершины трещины в рассматриваемом случае постоянен, то можно предположить, что и градиент напряжений есть величина постоянная для трещин в гладких и надрезанных образцах. Следовательно, должны быть постоянными и номинальные напряжения, необходимые для развития этих трещин.