Деформации возникают

Особый интерес представляют вопросы, связанные с одтимальным проектированием, когда учитывается вероятностный характер работы конструкции [13, 26, 30, 46, 47], В этом случае одной из важнейших для проектировщика характеристик является надежность конструкции. С напряжения и деформации, возникающие в конструкции при различных внешних воздействиях. Но инженерный расчет на этом не заканчивается. Результатом инженерного расчета должен быть ответ на вопрос о том, сможет ли конструкция достаточно надежно служить в течение срока эксплуатации. Знание значений напряжений и деформаций необходимо в конечном итоге лишь для того, чтобы вынести суждение о надежности и долговечности конструкции. Поэтому возникает"задача: так спроектировать конструкцию, чтобы во всех сечениях надежность была заданной, а масса конструкции при этом минимально возможной.

6. Тепловые деформации обрабатываемой детали, деталей станка и режущего инструмента в процессе .обработки и деформации, возникающие под влиянием внутренних напряжений в материале детали.

Деформации, возникающие в технологической упругой системе СПИД под влиянием воздействия действующих в системе сил, являются одним из источников погрешностей обработки. Деформации эти можно разделить на два вида:

Локальные пластические деформации, возникающие в области концентраторов напряжений могут снижать работоспособность элементов при динамическом нагруже-нии и отрицательных температурах. Поэтому проведены следующие опыты. На полосах квадратного поперечного

Сварочные деформации, возникающие при изготовлении корпуса, в значительной степени зависят от схем сборки. Кели производить сборку «по горизонталям», т. е. собирать сначала днищевые секции по всей длине, а затем устанавливать все секции двойного дна и т. д., то при сварке горизонтов, следующих за днищем, концы нижнего горизонта будут приподниматься, вызывая общее искривление корпуса. Поэтому наиболее перспективным методом общей сборки корпуса судна является блочный, когда сборку па стапеле осуществляют из крупных блоков, представляющих собой часть корпуса от киля до палубы. Схема организации работ при использовании такого метода показана на рис. 9.26. Корпус каждого блока формируют па предстапельном участке из секций, подаваемых из

К числу упрочняющих факторов относятся процессы «тренировки» материала действием кратковременных Напряжений, превосходящих предел текучести; деформационное упрочнение, вызываемое структурными изменениями в напряженных микрообъемах материала; самопроизвольно протекающие процессы старения, сопровождающиеся кристаллической перестройкой материала и рассеиванием внутренних напряжений. Положительно влияет приспособляемость конструкции — общие или местные пластические деформации, возникающие под действием перегрузок и вызывающие перераспределение нагрузок. Определенный упрочняющий эффект дает износ первых стадий (сглаживание микронеровностей),'способствующий увеличению фактической площади контактирующих поверхностей, снижению пиков давлений и выравниванию нагрузки на поверхности.

В конструкциях из листового материала (оболочковых, тонкостенных профилях, резервуарах, облицовках, панелях, крышках) необходимо учитывать Не только деформации, вызываемые рабочими усилиями, но и деформации, возникающие при сварке, механической обработке,.соединении и затяжке сборных элементов. Следует считаться и с возможностью случайных повреждений стенок при транспортировке, монтаже и неосторожном обращении в эксплуатации. В сильно нагруженных оболочковых конструкциях первостепенное значение имеет предупреждение потери устойчивости оболочек.

сварного шва, называют продольными и обозначают вх. Напряжения, действующие в плоскости соединяемых элементов перпендикулярно оси шва, называют поперечными и обозначают ау. Напряжения, действующие в направлении, перпендикулярном плоскости соединяемых элементов, называют напряжениями по толщине сварного соединения и обозначают <тг. Наряду с нормальными компонентами в сварных соединениях могут действовать соответствующие касательные напряжения т*,,, iyz, ггх. Деформации, возникающие при сварке, обозначаются аналогично напряжениям. Различают нормальные компоненты сварочных деформаций е*, ъу, кг и сдвиговые уху, yyz, угх. Сварочные деформации в общем случае определяют изменение линейных и угловых размеров тела и характеризуют состояние отдельных участков тела. Основные причины, вызывающие появление деформации при сварке, заключаются в неравномерном нагреве, структурных превращениях и упругопластическом деформировании. Поэтому необходимо различать следующие составляющие сварочных деформаций:

Существующие методы определения остаточных напряжений обычно разделяют на механические и физические. Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от остаточных напряжений путем разгрузки. Измеряя деформации, возникающие при разгрузке, можно вычислить остаточные напряжения по формулам теории упругости. В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определить одно-, двух- и трехосные остаточные напряжения [17].

Под действием внешних сил все тела в какой-то мере меняют свою форму и размеры — деформируются. Различают упругие и пластические деформации. Детали механизмов работают в основном в области упругих деформаций, т. е. они восстанавливают первоначальные размеры и форму одновременно со снятием нагрузки. Изучение деформаций проводится на основании нескольких гипотез. К этим гипотезам относятся: гипотеза однородности (свойства тела ко всех точках одинаковы), изотропности (свойства материала одинаковы по всем направлениям в пределах рассматриваемого объема) и сплошности (тело целиком заполняет пространство, ограниченное его поверхностью). Кроме вышеупомянутых гипотез используется принцип независимости действия сил и деформаций. Этот принцип состоит в том, что деформации, возникающие в теле от действия на него системы внешних уравновешенных сил, не зависят от деформаций, вызванных в том же теле другой системой уравновешенных сил. Этот принцип может применяться в том случае, если зависимость между деформацией и силами, ее вызывающими, линейна.

Напряжения и деформации, возникающие при кручении бруса, существенно зависят от формы его поперечного сечения.

Дислокации (винтовые) в них мало подвижны даже при повышенных температурах. Поэтому уровень напряжений на стадии легкого скольжения повышенный. Вторая стадия практически отсутствует. Это объясняется свойством ОЦК металлов блокирования дислокациями одной системы скольжения всех остальных. Поликристаллы обычно имеют более высокий предел упругости и модуль упрочнения. В поликристаллах практически не бывает 1 стадии, так как у границ зерен образуются скопления дислокаций и большие деформации возникают только тогда, когда напряжения, создаваемые скоплениями будут релаксированы.

ное поперечное скольжение и перестройка дислокационной структуры, устанавливается параболическая зависимость а = f(s). Рассмотренные стадии деформирования отмечаются для монокристаллов с ГЦК решеткой. У поликристаллов с ГЦК решеткой из-за неоднородности полей напряжений поперечные скольжения идут с самого начала пластической деформации, то есть для них характерно параболическое упрочнение на всех стадиях деформирования. Зависимости cr = f(s) для ОЦК монокристаллов имеют следующие особенности. Дислокации (винтовые) в них мало подвижны даже при повышенных температурах. Поэтому уровень напряжений на стадии легкого скольжения повышенный. Вторая стадия практически отсутствует. Это объясняется свойством ОЦК металлов блокирования дислокациями одной системы скольжения всех остальных. Поликристаллы обычно имеют более высокий предел упругости и модуль упрочнения. В поликристаллах практически не бывает 1 стадии, так как у границ зерен образуются скопления дислокаций и большие деформации возникают только тогда, когда напряжения, создаваемые скоплениями, будут релаксиро-ваны при больших деформациях. Различие в кривых а = f(s) незначительно. Таким образом, анализ взаимодействия дислокационных структур на различных стадиях деформации позволяет установить зависимость деформационного упрочнения от степени пластической деформации.

3. Из приведенных асимптотических формул видно, что при уменьшении расстояния от конца трещины напряжения неограниченно растут и при г = 0 "равны бесконечности". Но задолго до "бесконечности" перестает быть справедливым закон Гука и вступают в силу нелинейные зависимости между напряжениями и деформациями - развивается интенсивная пластическая деформация, а напряжения оказываются ограниченными. Но не только в этом причина ограниченности напряжений. При точном решении задачи теории упругости напряжения также будут ограниченными по величине даже в идеально упругом теле, когда линейный закон Гука справедлив для малых объемов непосредственно у поверхности разреза. Дело в том, что в математическом решении, из которого затем были получены асимптотические формулы для напряжений, граничные условия относились не к деформированной поверхности разреза, а сносились на ось х. У конца трещины в результате деформации возникают значительные изменения углов наклона свободных поверхностей (велики градиенты перемещений). Точная постановка задачи теории упругости требует соблюдения граничных условий на текущей поверхности разреза, т. е. на той, которая получается при деформации тела внешними нагрузками. При этом задача становится нелинейной и сложной. Образующийся в конце разреза малый, но конечный радиус кривизны, возрастает с ростом величины внешних нагрузок и обеспечивает ограниченные (хотя и большие) напряжения.

•склонны к межкристаллитному разрушению. В этих сплавах выделяется в виде у-Фазы интерметаллическое соединение, состав которого соответствует формуле Mg4Al3. По мнению Е. М. Зарец-кого, в образующемся микрогальваническом элементе катодом является у-фаза, т. е. Mg4Al3, а анодом — твердый раствор алюминия в магнии MgAl. Так как интерметаллические соединения, как правило, обладают меньшей пластичностью, чем твердые растворы входящих в сплав компонентов, то на участках твердого раствора, примыкающих к включениям интерметаллических соединений, при деформации возникают большие механические напряжения, которые могут вызвать межкристаллитную коррозию сплава под напряжением.

Наибольшее значение для прочности имеет процесс рекристал ли з а ц и и, протекающий при остывании металла в определенном интервале температур (для сталей 450-700°С). Из обломков кристаллитов, разрушенных в процессе пластической деформации, возникают новые мелкие зерна. При росте рекристаллизованных зерен примеси остаются в растворенном состоянии в кристаллитах. Для кованого металла характерна структура, состоящая из мелких округлых зерен, хорошо связанных друг с другом, что обусловливает его повышен-i ную прочность и вязкость.

Типичным примером случая, когда деформации возникают потому, что на второе тело сила тяготения не действует, могут служить рассмотренные выше деформации тела, покоящегося на поверхности Земли.

в §§ 35 и 36; разница заключается лишь в том, что после того, как тело дойдет до конца штанги и остановится, деформация штанги исчезнет. Если штанга достаточно жестка, то ее деформации, возникающие при движении, заметить не удастся. Однако эти деформации возникают во всякой штанге, причем величина этих деформаций в каждый момент такова, что обусловленная ею сила давления на груз как раз равна 2т[<о«;'], т. е. сообщает грузу нужное кориолисово ускорение. Если бы эта сила была меньше, то груз в направлении, нормальном к штанге, двигался бы с недостаточным ускорением и штанга изогнулась бы сильнее. Вместе с тем возросла бы до нужной величины сила, действующая со стороны штанги на тело т.

СВЕТОКЛАПАННЫЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ПРИБОР - приёмный электроннолучевой прибор, в к-ром электронный пучок, попадая на мишень, изменяет к.-л. её оптич. св-ва (напр., способность пропускать, отражать или поляризовать свет). Если на такую мишень направить свет от внеш. источника, то световой поток окажется пространственно промодулирован-ным. Т.о., мишень прибора играет роль своеобразного клапана, управляющего световым потоком. Существует неск. разновидностей С.э.п., различающихся принципом действия. В С.э.п., выполненных на основе электрооптич. кристаллов, используется эффект наведённого двойного лучепреломления под действием электрич. поля зарядов, создаваемых электронным пучком. Др. принцип построения С.э.п. связан с деформацией поверхности непроводящей мишени из материала, обладающего малой вязкостью или высокой эластичностью (т.н. рельефографи-ческие С.э.п.). Деформации возникают под действием электростатич. сил между поверхностью мишени (заряжаемой пучком) и проводящей подложкой и вызывают изменение направления световых лучей (их модуляцию). В качестве светомодулирующих сред используются, напр., плёнки масла, термопластич. или эластомер-ные плёнки. С.э.п. применяют гл. обр. для отображения информации на экране больших размеров методами оптич. проекции - в индикаторных устройствах, ТВ системах и др. (см. Проекционный электроннолучевой прибор). К С.э.п. относят также скиатроны.

По характеру и охватываемым объемам остаточные температурные напряжения и напряжения, обусловленные пластической деформацией, относятся к напряжениям первого рода. Однако из-за неодинакового тепловыделения на смежных участках обрабатываемой поверхности и различной степени пластической деформации возникают

Вследствие этого явления при пластической деформации возникают по меньшей мере следующие потоки энергии: освобождаемой упругой энергии; энергии разрушения, направленной на раскрытие трещин; потоки теплоты, массы, дислокаций. Каждый из этих потоков необратим. Общее термодинамическое соотношение, выражающее первое и второе начала термодинамики, для превращений энергии при деформации можно записать в виде

Величина деформаций (прогиб /, угол наклона на опоре fi, угол закручивания ср и др.) определяется по формулам сопротивления материалов. На основе анализа формул, приведенных в табл. 9.1, можно сделать вывод, что наибольшие деформации возникают при изгибе и кручении, в особенности при больших линейных размерах деталей.