Детальное исследование

Результаты детальных исследований упругопластическо-го напряженного состояния

Работа не преследует цель дать однозначные ответы на трудные вопросы современной и будущей энергетики. Внимание сосредоточено на постановке задач, выявлении контуров технических проблем и их возможных решений — как основы дальнейших детальных исследований во всеоружии современной вычислительной и экспериментальной техники.

ления дислокаций или особенностей атомарного уровня. Взаимосвязь свойств на всех уровнях можно проследить достаточно уверенно только в простейших случаях. В большинстве задач следует рассчитывать не более чем на качественную оценку влияния свойств на одном уровне, на соответствующие свойства на другом и лишь в отдельных случаях после детальных исследований, относящихся к обоим уровням,— на количественное описание. Конечно, чем глубже наше понимание взаимосвязи механического поведения материала на разных структурных уровнях, тем лучше он может быть спроектирован для выполнения заданных функций.

Проблема создания и использования композиционных материалов, требующая детальных исследований деформационного и диффузионного взаимодействия составляющих, приводит к необходимости сочетания известных принципов тепловой микроскопии, например, растровой электронной микроскопии; это может быть реализовано в виде приставок к сканирующему электронному микроскопу, позволяющих осуществлять одновременное тепловое воздействие (нагрев или охлаждение) и механическое нагружение образца.

более детальных исследований и углубление обоснований (см. п. 9.3). При необходимости сравнение с действующим неавтоматизированным оборудованием стоимостью К\ и производительностью Qx выполняется в той же методической последовательности, исследования работоспособности должны проводиться как по действующему, так и по базовому оборудованию.

из самых молодых, поэтому для его успешного развития и внедрения необходимо проведение дальнейших детальных исследований.

Н. Г. Пацуковым по прямому указанию Л. К. Рамзина, и после ряда детальных исследований, выполненных под общим руководством М. А. Стыриковича.

стендом VII (рис. 2.1), в котором осуществляются структурные исследования кольцевых решеток большой веерности. Принципиальная схема этой установки допускает применение весового метода измерения сил и моментов, действующих на кольцевую решетку, а также зондового метода для детальных исследований пространственной структуры потока.

Теплообменные аппараты с продольным и поперечным обтеканием пучков витых труб были рассмотрены в книге [39], где приведены результаты детальных исследований структуры турбулентного потока, теплообмена, гидравлического сопротивления и перемешивания теплоносителя, методы экспериментального исследования, инженерных расчетов тепломас-сопереноса и оценки эффективности таких теплообменных поверхностей по сравнению с гладкотрубчатыми, теплооб-менными аппаратами.

Практика сжигания жидкого топлива в псевдоожи-женных слоях, так же как газообразного, значительно опередила развитие детальных исследований. Имеющиеся, хотя и не многочисленные, литературные данные [Л. 147, 233, 371, 604, 638] позволяют утверждать, что сжигание жидких топлив в установках с псевдоожижен-ным слоем целесообразно производить в самом слое, а не в выносных топках, и оно может быть легко организовано, особенно при грубодисперсном материале.

предел выносливости не ниже, чем у нержавеющей стали 2X13. Титановые сплавы достаточно пластичны. Они обладают высокой коррозионной и эрозионной стойкостью, не проявляют склонности к хрупкому разрушению. Вместе с тем они обладают существенными недостатками. Эти сплавы «ползут» уже при комнатной температуре. Они обладают склонностью к разупрочнению при повышенных температурах, обрабатывание резанием хуже, чем для сталей, их демпфирующая способность низкая, стоимость высокая. Их достоинства, однако, столь велики, в особенности для изготовления лопаток последних ступеней крупных турбин, что их промышленное применение в ближайшем будущем представляется перспективным. Возможность применения лопаток из титановых сплавов изучается в СССР и за рубежом, в особенности в США и в Англии [12]. В СССР на основании детальных исследований для изготовления лопаток был выбран сплав титана ВТ5, содержащий в качестве легирующего элемента 4—5% алюминия [47]. Кроме этого, в разное время в действующие турбины мощностью 50, 200 и 300 МВт были установлены три опытные партии титановых лопаток. Металлургических пороков, связанных с дефектами слитка, в заготовках лопаток не было. Для уменьшения эрозийного износа были припаяны пластинки из кобальтового стеллита. На начало 1972 г. лопатки последних ступеней из титанового сплава проработали в турбине мощностью 50 МВт больше 80 тыс. ч, в турбине 200 МВт больше 45 тыс. ч, а в турбине 300 МВт больше 32 000 ч. Многократный осмотр показал, что титановые лопатки в турбине мощностью 50 МВт находились в удовлетворительном состоянии. Трещин и других пороков на их поверхности не было. Значительного эрозионного износа не наблюдалось. Исследование металла четырех лопаток после эксплуатации в течение 45 220 ч показало, что механические свойства остались неизменными, не изменилась и микроструктура по сравнению с исходной. Состояние лопаток, работавших в турбине мощностью 200 МВт, также оказалось удовлетворительным. В месте, где отсутствовали пластинки, был отмечен довольно значительный местный эрозионный износ. На турбине мощностью 300 МВт во время капитального ремонта в 1967 г. был обнаружен массовый отрыв стеллитовых пластинок, наличие надрывов и трещин у кромок отверстий под верхний ряд демпферной проволоки. По нашему мнению, они были вызваны

Детальное исследование влияния технологических факторов на -рост нитевидных кристаллов проведено Бреннером [165], И. А. Одингом и И. М. Копьевым [166].

Более детальное исследование закономерностей роста нитевидных кристаллов серебра, проведенное К. М. Горбуновой и А. И. Жуковой, однако, показало, что постоянство этого соотношения не соблюдается при переходе в область малых сил тока, которым соответствуют малые сечения кристаллов. В качестве электролита использовали растворы азотнокислого серебра (из соли высокой чистоты) концентрацией 0,03—6 норм. Добавками, в присутствии которых всесторонний рост кристалла нарушается и растет нитевидный кристалл, служили олеиновая кислота, желатина и другие поверхностно-активные вещества. Было установлено, что условие постоянства К. в области малых токов нарушается. Наблюдалось резкое (до 2,5 раза) возрастание скорости роста нити при уменьшении силы тока в цепи. Отклонение от постоянства величины К происходит при тем больших токах, чем выше концентрация добавки. При малой силе тока (9—10~8а) и высокой концентрации активной добавки растут тонкие нити толщиной~0,4 мк. В менее концентрированных растворах (например, пр-и концентрации активной добавки 0,025 от «насыщения») получаются нити минимальной толщиной 0,7 мк при силе тока 10~8 а. При еще меньших концентрациях активной добавки или при высоких значениях силы тока закономерного роста нитей не наблюдается — чаще всего растут нити пилообразной конфигурации, перерастающие в дальнейшем в дендрит.

Слабое сопротивление поперечному отрыву и межслойному сдвигу создало необходимость тщательного исследования процесса изготовления толстостенных изделий из армированных пластиков и особенно процесса изготовления изделий намоткой, который сопровождается возникновением начальных напряжений [6, 99]. Последние являются одной из причин возникновения трещин в намоточных изделиях [6, 9, 63]. Детальное исследование процесса изготовления изделий намоткой и влияния различных *ч"эп?ологмческнх факторов ня обеспе-

Детальное исследование структуры Ni — Со — Р покрытий как в их исходном состоянии, так и после термообработки, показало, что структура всех покрытий характеризуется слоистостью, характерной для всех Ni — Р-сплавов В некоторых случаях наблюдается столбчатая структура После термической обработки при 350 "С в

Детальное исследование состояния внешней поверхности, а также.шлифов поверхностного слоя металла труб, работающих в поверхностях нагрева котла в условиях циклической водной очистки показывает, что поверхностные микродефекты можно разделить на две части — микродефекты в виде язв (поверхностные микродефекты, ширина которых приблизительно равна глубине или больше) и микродефекты в виде термоусталостных трещин, ширина которых существенно меньше глубины.

Прево и Маккарти провели детальное исследование поверхности раздела образцов композитов с применением сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии. Они пришли к выводу, что покрытие из карбида кремния прочно связано с алюминиевой матрицей, хотя химическое взаимодействие и не было обна-

Уодсуорт и Спилливг [66] провели более детальное исследование изменения морфологии поверхности разрушения образцов, разрушенных при растяжении, в зависимости от качества адгезионного соединения. ,Кажвидно на микрофотопрафиях (рис. 12, а), поверхность разрушения при растяжении в продольном направлении однонаправленного композита со средней адгезией! на поверхности раздела имеет значительное количество смещенных волокон и неровностей. При разрушении того же композита в поперечном направлении характер разрушения меняется и становится более хрупким (рис. 12,6); поверхность разрушения пересекает матрицу, волокна и поверхность раздела. На поверхности разрушения при продольном напряжении композита, обладающего большей адгезионной прочностью (рис. 12,в), число смещенных волокон гораздо меньше. При поперечном нагружении такого композита (рис. 12, г) разрушение опять становится хрупким.

В предыдущих разделах мы обсуждали предсказание прочности композита (при отсутствии макротрещин) на основе феноменологического критерия разрушения. Также была рассмотрена характеристика разрушения композита на основе общего баланса энергии для одномерных задач о трещине. Далее было установлено, что распространение трещины можно характеризовать разрушением внутри критического объема гс и что в общем случае многомерной задачи о трещине решение можно получить путем объединения критерия разрушения с анализом напряжений в кончике трещины. Хотя проведенный анализ позволяет нам предсказать и сопоставить условия разрушения характерного объема гс и общего разрушения, он не способствует дальнейшему пониманию микромеханики разрушения. Расширение области исследований обеспечило бы разумную основу для определения области использования материала и улучшения его свойств. Следовательно, необходимо более детальное исследование роста трещины в окрестности кончика трещины.

Детальное исследование формирования структуры, закономерностей структурных изменений и связи структурного состояния со свойствами стали 15Х1М1ФЛ выполнено в [25, 26]. Исследованы натурные отливки массой до 11,6 т с толщиной стенки от 70 до 500 мм, термически обработанные в производственных условиях по типовому технологическому режиму.

Данных об облучении карбидокремниевых варисторов нет. Однако были проведены многочисленные исследования с целью определить влияние излучения на кристаллы и пленки из карбида кремния различной формы и конфигурации. Обычно карбид кремния рассматривают как полупроводник с вентильными свойствами и как таковой относят к элементам, обладающим несимметричными характеристиками. Однако элементы в виде дисков и стержней, получаемые при смешивании карбидов кремния и кальция со связующими материалами, становятся симметричными по отношению к прямым и обратным характеристикам. В работе [80] проведено детальное исследование влияния быстрых нейтронов на электрические характеристики карбида кремния. Изучено поведение в нейтронном потоке кремниевых и карбидокремниевых диодов. Результаты показали, что в условиях облучения карбид кремния более перспективен. Под действием интегрального потока 5-Ю15 нейтрон/см2 прямое напряжение

Детальное исследование участков структуры А и В при еще большем увеличении, когда удается разрешить отдельные атомные плоскости кристаллической решетки (рис. 2.7а, 6), позволило прийти к заключению, что границы зерен представляют собой периодические, ступенчатые образования из фасеток, параллельных (100). Каждая фасетка содержала около 4-5 атомных слоев, принадлежащих плоскости (111). Плотность фасеток была весьма высокой и составила примерно 109м~1. На изображениях атомных плоскостей вблизи границ зерен часто наблюдается существенное искажение или искривление кристаллической решетки. Некото-