Деформаций вследствие

На рис. 1.27 изображено соединение, в котором внешняя нагрузка F увеличивает деформацию не только болта, но и деталей / и 2 (шайба и набор тарельчатых пружин). Поэтому при расчете коэффициента внешней нагрузки х детали / и 2 нельзя учитывать наравне с деталями 3, 4, 5, деформация которых уменьшается. В таких случаях все детали соединения принято разделять на две системы: детали системы болта, в которых под действием внешней нагрузки абсолютное значение деформаций возрастает (на рис. 1.27 болт и детали 1 и 2); детали системы корпуса, в которых абсолютное значение деформаций уменьшается (на рис. 1.27 детали 3, 4, 5). При этом

Появление высокопрочных сталей ставит с особой остротой вопросы жесткости1. Модуль упругости сталей имеет устойчивую величину и мало зависит от термообработки и содержания (в обычных количествах) легирующих элементов. Так как упругие деформации пропорциональны отношению напряжений к модулю упругости, то с повышением величины напряжений (а в этом и состоит смысл применения высокопрочных материалов) величина деформаций возрастает пропорционально напряжениям; жесткость падает обратно пропорционально.

Более точные границы можно получить при помощи теоремы Хилла об упрочнении [85]. Она утверждает, что для любого неоднородного упругого тела, ограниченного фиксированной поверхностью, энергия деформаций возрастает, если материал каким-либо способом «упрочняется». При этом Хилл предполагал, что после упрочнения при тех же локальных деформациях плотность энергии в каждом измененном элементе материала будет выше, чем до упрочнения. Применяя эту теорему, Хилл показал, что уточненные верхняя и нижняя границы для модуля объемного сжатия даются формулой (18), в которой величину ц надо приравнять сначала наибольшему, а затем наименьшему из модулей сдвига двух фаз. То, что эти границы оказались лучше, было проверено сравнением результатов с моделью концентрических сферических слоев.

Усталостная долговечность поликристаллического железа при циклическом изгибе и кручении в низкоамплитудной области деформаций возрастает почти линейно с увеличением глубины вакуума от атмосферного давления до 10~4 мм рт. ст., после чего становится постоянной. Рост долговечности в вакууме сопровождается уменьшением интенсивности следов скольжения, вовлечением в процесс скольжения новых зерен и увеличением доли множественного скольжения. Микростроение излома образца при циклическом кручении зависит от глубины вакуума: от многоочагового разрушения в плоскости наибольших касательных напряжений (на воздухе) происходит переход в одноочаговое в плоскости нормальных напряжений (в вакууме).

Появление высокопрочных сталей ставит с особой остротой вопросы жесткости1. Модуль упругости сталей имеет устойчивую величину и мало зависит от термообработки и содержания (в обычных количествах) легирующих элементов. Так как упругие деформации пропорциональны отношению напряжений к модулю упругости, то с повышением величины напряжений (а в этом и состоит смысл применения высокопрочных материалов) величина деформаций возрастает пропорционально напряжениям; жесткость падает обратно пропорционально.

При наличии остаточных пластических деформаций возрастает значение цикличности нагружения диска. Эти вопросы для диска произвольного профиля рассмотрены в работе [67], где выведены условия, определяющие допустимые колебания нагрузки. Использование электронных вычислительных машин для расчета разнородных дисков описано в работе [68 ]. Отметим также работу [69], посвященную преимущественно экспериментальному исследованию разнородных турбинных дисков.

Усталостная долговечность поликристаллического железа при циклическом изгибе и кручении в низкоамплитудной области деформаций возрастает почти линейно с увеличением глубины вакуума от атмосферного давления до 10~4 мм рт. ст., после чего становится постоянной. Рост долговечности в вакууме сопровождается уменьшением интенсивности следов скольжения, вовлечением в процесс скольжения новых зерен и увеличением доли множественного скольжения. Микростроение излома образца при циклическом кручении зависит от глубины вакуума: от многоочагового разрушения в плоскости наибольших касательных напряжений (на воздухе) происходит переход в одноочаговое в плоскости нормальных- напряжений (в вакууме).

После снятия нагрузки (время i2) упругая деформация (CD, CD', ОА) исчезает мгновенно, высокоэластическая — постепенно релаксирует в сетчатом полимере до нуля, а в линейном остается пластическая деформация. Для всех полимеров характерно повышение предела прочности с увеличением скорости нагружения (рис. 206). При этом уменьшается влияние неупругих деформаций. С уменьшением скорости нагружения влияние неупругих деформаций возрастает.

На рис. 1.27 изображено соединение, в котором внешняя нагрузка F увеличивает деформацию не только болта, но и деталей 1 и 2 (шайба и набор тарельчатых пружин). Поэтому при расчете коэффициента внешней нагрузки х детали 1 и 2 нельзя учитывать наравне с деталями 3, 4, 5, деформация которых уменьшается. В таких случаях все детали соединения принято разделять на две системы: детали системы болта, в которых под действием внешней нагрузки абсолютное значение деформаций возрастает (на рис. 1.27 болт и детали 1 и 2); детали системы корпуса, в которых абсолютное значение деформаций уменьшается (на рис. 1.27 детали 3, 4, 5). При этом

ционально росту нагрузки Р. При дальнейшем повышении нагрузок до уровня, соответствующего пределу текучести ат, начинается перераспределение напряжений в вершине трещины и за счет этого скорость увеличения перемещений и деформаций возрастает, что проявляется в наличии нелинейных участков на диаграммах "Р - V" и "P-AL6". Другой фактор, обусловливающий нелинейность диаграмм "Р - V", это докритический рост трещины, хотя его влияние сказывается в меньшей степени. В тех случаях, когда материал обладает повышенным сопротивлением пластическому деформированию (сплав В95пч), диаграммы "Р - fp" могут сохранять линейность вплоть до момента разрушения, а диаграммы "Р - V" (см. рис. 7.5, ?) имеют слабовыраженную нелинейность и относятся к диаграммам I типа [1], обработка которых считается вполне определенной. Для других исследованных сплавов диаграммы "Р - V" относятся к III или Г/ типу и характеризуются по оси смещений величинами VQ, соответствующими 5%-й секущей, и Vc, соответствующими максимальной нагрузке Рс.

твердость, что приводит к повышению износостойкости. С увеличением давления абразивной массы на образец время до наступления охрупчивания стального образца возрастает, так как водород, растворяясь в стали, диффундирует в зону повышенных температур и максимальных пластических деформаций. С повышением давления' глубина пластических деформаций возрастает, и объем металла, который в процессе трения подвергается усиленному наводо-роживанию, тоже растет. При этом увеличивается и время, необходимое для наводороживания данного объема до определенной критической величины, при которой начинается процесс разупрочнения.

Горячими трещинами называют хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникающие в области температурного интервала хрупкости (в период кристаллизации) в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Образование горячих трещин тесно связано с процессом кристаллизации металла. Для равновесных условий кристаллизации обычно образование горячих трещин происходит в интервале температур, находящемся между температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава (ближе к температуре ликвидуса) и температурой солидуса. Горячие трещины возникают в тот момент, когда интенсивность нарастания деформаций (вследствие усадки) в металле шва в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях.

Горячими трещинами называют хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникающие в области температурного интервала хрупкости (в период кристаллизации) в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Образование горячих трещин тесно связано с процессом кристаллизации металла. Для равновесных условий кристаллизации обычно образование горячих трещин происходит в интервале температур, находящемся между температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава (ближе к температуре ликвидуса) и температурой солидуса. Горячие трещины возникают в тот момент, когда интенсивность нарастания деформаций (вследствие усадки) в металле шва в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях.

Расстояние между дислокациями в пластинчатой эвтектике А1 — СиА12 было измерено Дэвисом и Хеллеуэллом [12]. Найденное ими расстояние хорошо согласуется с величинами, предсказанными на основе представлений о несоответствии параметров решеток. Наблюдалось также повышение твердости при быстром охлаждении с высокой температуры, котооое было объяснено возникновением внутренних деформаций вследствие увеличения несоответствия при закалке с высоких температур. Увеличение несоответствия решеток обусловлено различием коэффициентов термического расширения фаз А1 и СиАЬ. Аналогичный эффект возникновения остаточных напряжений наблюдали в системе (Со, Сг) — (Сг, Со)7С3 Косе и Копли [37]. Значительная анизотропия предела прочности при растяжении и сжатии была связана с различием коэффициентов термического расширения. Этот вопрос рассмотрен более подробно Эбертом и Райтом в гл. 2.

Расчет по линейной гипотезе суммирования повреждений дает значения долговечности, на порядок и более превышающие экспериментальные. Наибольшая корреляционная связь наблюдается между долговечностью и суммарными растягивающими деформациями с учетом перераспределения деформаций вследствие процессов пластичности и ползучести.

В гл. VII I тома при выводе уравнений закона Гука для изотропного материала было принято предположение коаксиальности тензоров напряжений и деформаций, вследствие чего, выделив из тела элементарный прямоугольный параллелепипед, грани которого совпадают с главными площадками, мы считали, что в процессе его деформации не происходит сдвигов, поскольку вследствие коаксиальности Т0 и Tg ребра пересечения главных площадок должны совпадать с направлениями главных деформаций. Здесь из энергетических соображений получены уравнения закона Гука для изотропного тела, совпадающие с выведенными в I томе, но без использования предположения о коаксиальности тензоров Та и Те. Напротив теперь логика рассуждений иная — подобие картин

Таким образом, при малоцикловом температурном нагружен™ корпуса типа I в наиболее нагруженной зоне наблюдается нестационарный режим изменения напряжений и деформаций. Вследствие циклического упрочнения конструкционного материала не происходит накопления односторонних деформаций и после 10 — 20 циклов нагружения процессы изменения напряжений и деформаций затухают.

величина протечек через него приводят к тому, что даже очень небольшие угловые деформации (силовые и термические) резко изменяют вид эпюр давления в уплотняющем зазоре. Балансировка осевых сил в целях подбора минимально необходимого усилия прижатия уплотнительных элементов друг к другу,, которое исключило бы их раскрытие, становится весьма затруднительной. Попытки заменить балансировку сил заданием такого большого осевого усилия прижатия, чтобы уплотнение не раскрылось при любых деформациях уплотни-телыюго стыка, к успеху, как правило, не приводили. В этих условиях наблюдался интенсивный износ уплотняющих поверхностей, чаще всего неравномерный, который вызывал преждевременный выход уплотнения из строя вследствие перегрева или полного износа уплотняющих поясков [42].. Кроме того, ввиду неравномерного износа уплотнение, проработавшее некоторое время при определенном давлении и температуре, резко меняло свои характеристики при смене режимов, вплоть до раскрытия уплотняющего стыка. Теплоотвод в гидродинамических уплотнениях также затруднен из-за малой протечки, что в нестабилизированной конструкции может привести к появлению недопустимых термических деформаций вследствие повышенного тепловыделения. Все это служит причиной того, что в ' ГЦН в качестве уплотнений вала используются до сих пор в основном торцовые гидростатические уплотнения. И все же надо-признать, что последние так же, как когда-то уплотнения плавающими кольцами, исчерпали свои возможности.

Однако крепление зацепами обладает недостатками. Габаритная длина пружины растяжения за счет зацепов всегда больше, чем пружин сжатия одинаковой гибкости. Зацепами трудно обеспечить центральное приложение нагрузки; пружина подвергается дополнительным изгибающим нагрузкам, а в самих зацепах возникают высокие напряжения изгиба, которые могут привести со временем к появлению остаточных деформаций. Вследствие деформации зацепов и участков перехода зацепов в спираль, пружина вытягивается и теряет упругие характеристики. Пружины растяжения могут

В 1968—1970 гг. В. А. Макаровым в Карагандинском политехническом институте были проведены исследования причин отказов цепей шахтных конвейеров с применением вышерассмотренного метода. Вначале испытывались партии новых отрезков 'цепи и выявлялись распределения предела пропорциональности, разрушающей нагрузки и модуля упругости цепи и, кроме-того, выполнялись измерения,твердости и металлографический анализ элементов, цепи и изучался характер излома этих элементов. Подобные испытания были проведены с отрезками це-пей, снятых с конвейеров после 3, 6, 8, 11 и 18 месяцев эксплуатации., Анализ результатов показал большое рассеивание механических свойств и уменьшение разрушающей нагрузки, особенно у некоторой части отрезков цепи (порядка 30%), что говорит о наличии повторных пластических деформаций вследствие экстренных нагрузок при полном или частичном заклинивании цепи. Эти пластиче-8

Пневматические зажимы обеспечивают постоянное действие зажимного усилия в процессе всей обработки и крепление деталей без деформаций вследствие возможности регулировать и контролировать зажимное усилие.

Известно, что с уменьшением толщины металла в области вершины движущейся трещины снижается степень стеснения пластических деформаций. Вследствие этого обеспечивается переход от хрупкого разрушения к вязкому При этом существенно повышается сопротивление материала распространению разрушения. Об этом, в частности, можно судить по результатам испытаний одной и той же стали, отличающейся своей толщиной. Общая толщина испытываемого пакета была постоянной. На рис. 3, а показано изменение переходных температур (отвечающих 80 %-ной вязкой составляющей) в зависимости от толщин пластин, которые изготавливались из листа толщиной 24 мм путем его сострагивания, на рис. 3, б — аналогичная зависимость, полученная по результатам испытания одной и той же стали в прокате толщиной 24, 16, 12, 8 и 4 мм. Разница между кри-