Диапазоне температуры

В элементах авиационных конструкций в различных зонах и на разных этапах полета реализуется двухосное напряженное состояние в широком диапазоне соотношения главных напряжений СТ2/СТ1 = ^о (см- главу 1). При уровне асимметрии цикла нагружения в пределах R = 0,8 наиболее часто встречающиеся соотношения главных напряжений лежат в диапазоне -0,4 < Х,с< 0,4.

Оно относится к экспериментальным данным [ для тонких пластин (1-2 мм) из алюминиевого [ сплава и показывает, что влияние второй компо- ненты нагружения на кинетику усталостных тре- ! щин может быть учтено безразмерным множите- j лем в широком диапазоне соотношения главных напряжений. j

Совместное нагружение одновременно по типу (I + II) и (I + III) является также кинетически и физически подобным в определенном диапазоне соотношения компонент многоосного нагружения и может сопровождаться нормальным раскрытием берегов трещины. Испытания монокристаллов Ni-сплава в широком диапазоне их кристаллографических ориентировок по отношению к компоненте растяжения при высоких температурах показали следующее [81]. В процессе роста трещин при соотношении А^ — 0; 0,5 и 1,0 были сформированы усталостные бороздки, что подтверждает доминирование нормального раскрытия берегов развивавшейся усталостной трещины. Выявленное подобие в поведении материала при разном соотношении ^ позволило ввести единый энергетический критерий Д7Се = (AGiC/?)1/2 для описания роста трещин, где ДСк; — удельная энергия, высвобождаемая материалом при развитии трещины. Предложенный критерий может быть преобразован к виду

Исследованию подвергались крестообразные модели трех типов со сквозными и поверхностными трещинами на специальных устройствах (рис. 6.17). Модели из сплава АК4-1Т1 с пределом текучести 320 МПа имели толщину 1,2 и 2 мм с центральным отверстием, от которого производилось выращивание сквозной трещины при постоянной асимметрии цикла R = 0,5 в диапазоне соотношения главных напряжений -0,1 < А,а < 0,1 при Q = (0,3-0,4) [86]. Модель была оптимизирована методом конечных элементов таким образом, что при ее загрузке по двум осям в центральной зоне поле равномерного двухосного напряженного состояния располагалось в пределах диаметра 20 мм. В указанных моделях выращивали сквозные усталостные трещины от центрального отверстия диаметром 2 мм.

Модели из сплава Д16Т (аналог сплава 2024ТЗ) были толщиной 4,9 мм, и они имели центральное отверстие диаметром 3 мм, от которого также выращивали центральные трещины в диапазоне соотношения главных напряжений --1,0 < А,0 < 1,5 при асимметрии цикла R < 0,8 и Q = 0,45 [87, 88]. Модель была оптимизирована методом конечных элементов таким образом, что диаметр поля равномерного напряженного состояния в ее центральной зоне составил 40 мм.

В уравнениях (6.33) эквивалентный КИН определен как Ke=KiF(ka,R). В исследованном диапазоне соотношения главных напряжений — 1,0 < А,а < 1,5 и асимметрии цикла нагружения О < R < 0,8 поправочные функции применительно ко второму этапу нелинейной закономерности формирования скосов от пластической деформации при прочих равных условиях имеют вид

Выполненные испытания крестообразных образцов толщиной 4,9 мм из алюминиевого сплава Д16Т показали следующее [64]. При всех сочетаниях параметров цикла нагружения в срединной части образца трещина не меняет своей ориентировки после перегрузки во всем диапазоне соотношения Хо от минус 1,0 до 1,0. При толщине пластины 5 мм трещина распространяется в условиях, близких к плоской деформации, и поэтому в середине образца в случае смены соотношения главных напряжений доминирует траектория трещины под действием не меняющего своей ориентировки напряжения, раскрывающего берега усталостной трещины.

Рассмотренные выше усталостные машины позволяют суммировать две гармонические составляющие в относительно небольшом диапазоне соотношения частот. Более точно эксплуатационный характер нагруженности может быть воспроизведен на описываемой ния?е установке [10], позволяющей осуществлять двух-частотные режимы нагружения в широком диапазоне значений о)2: coi (рис. 83). На этой установке возможно также проведение испытаний при некоторых трехчастотных режимах нагружения, а также режимах, приближающихся к случайным в связи с большой длительностью периода нагружения и наличием больших и малых амплитуд напряжений.

На основе этих элементов разработана компактная виброизолирующая опора с возможностью регулировки в большом диапазоне соотношения жесткостей по трем осям. В конструкции опоры использовано наклонное расположение элементов, работающих только на сжатие при знакопеременных внешних нагрузках.

В исследованном диапазоне соотношения динамических напоров газового и воздушного потоков (примерно от 19 до 126) Р. Б. Ахмедов наблюдал, что полнота сжигания газа и светимость факела в сильной степени зависят от характера распределения газовых струй в толще воздушного потока. Анализ данных по составу продуктов горения показал, что, помимо глубины проникновения струй, химический недожог зависит также от числа струй, распределенных в закрученном потоке воздуха. Таким образом была подтверждена одна из предпосылок методики Ю. В. Иванова, которая, как указывалось выше, заключается в том, что существует оптимальное распределение газовых струй, при котором обеспечивается наибольшая эффективность горения. Попытка установить хотя бы приближенную зависимость между результатами расчетов газогорелоч-ных устройств, выполненных по методике Ю. В. Иванова, и качественными показателями работы этих устройств в условиях эксплуатации была сделана А. Ф. Боевым (Харьковский филиал ЦКБ Главэнерго-строймеханизации). С этой целью была произведена обработка эксплуатационных материалов по девяти котлам трех электростанций, переведенных на природный газ. Выполненная обработка позволила установить зависимость коэффициента смешения С, представляющего собой отношение Рт.в/Рп, где Рт.в — доля площади поперечного сечения

Проверка соответствия полученного решения результатам решения Кирша по трем компонентам поля напряженного состояния 09; R,; 0, свидетельствует о расхождении в результатах в пределах 10 % в диапазоне соотношения 0 < г/г0 < 20.

где DK — расход пара в конденсаторе, кг/ч; DB — расход охлаждающей воды, кг/ч; 1„ и i'K — энтальпия соответственно пара после турбины и конденсата за конденсатором, кДж/кг; сох - средняя теплоемкость охлаждающей воды в диапазоне температуры Тох1 — Тох2, кДж/(кгх

При прогнозировании работоспособности элементов конструкций из графита в современных ядерных установках необходимо знать закономерности радиационного изменения свойств графита в широком диапазоне температуры и при флюенсе быстрых нейтронов, достигающем 1022 см~2 и выше. Основными свойствами в этом плане являются стабильность линейных размеров, прочность, ползучесть, модуль упругости, коэффициенты теплового расширения и теплопроводности, а также стойкость графита к окислению.

Достигнутый уровень изменения Ар/р тем выше, чем совершеннее структура материала. Для исследованных материалов, отличающихся степенью совершенства кристаллической структуры, анизотропией и т. д. и облученных различными флюенсами нейтронов в широком диапазоне температуры, имеет место пропорциональность между робл/рисх и обратной величиной электросопротивления необлученного материала. Значения робл/рисх^ <1 получаются при облучении неграфитированных образцов (рис. 3.18).

чения в диапазоне температуры 200—900° С скорость установившейся ползучести пропорциональна приложенному напряжению.

графита марки PGA флюен-сом до 1,5-1022 нейтр./см2 в диапазоне температуры 375— 750° С в работе [188] рассчитаны значения &ХС/ХС и АХа/Ха.. Последние были сопоставлены с относительными изменениями размеров образцов близкого к монокристаллу пиролитическог» графита высокой степени совершенства, облученному в тех же условиях. Соответствие этих данных1 оказалось хорошим. Отмечено, что разность % = &.ХС/ХС—&Ха/Ха с повышением дозы увеличивается и при 1,4-1022 нейтр./см2 составляет «15%..

Влияние температуры на скорость окисления иллюстрирует рис. 5.6, из которого видно, что с повышением температуры скорость реакции увеличивается. При содержании 100% пара в диапазоне температуры от 700 до 900° С скорость реакции увеличивается примерно на 0,2 Xi Х10-6 г/ (см2 -с) на каждые

Увеличение скорости окисления графита на воздухе начинается в диапазоне температуры 400—500° С. Указанная температура неприемлема для длительной эксплуатации кладок; реакторов в воздушной среде [138, т. 4, с. 76; 226, № 2331].

В последнее время все большее применение находят набивки, включающие в себя фторопласт (тефлон). Известны набивки, выполненные целиком путем плетения фторопластовых нитей, изготовляются шнуры из асбеста с добавлением фторопластовых нитей или суспензии фторопласта. Набивка фирмы "Меркель" типа 6375 выполнена в виде плетеного диагональным способом из нитей тефлона шнура, пропитанного дополнительно суспензией тефлона. Высокая химическая стойкость, низкий коэффициент трения, герметичность, обеспечиваемая в определенном диапазоне температуры, - все это способствует их широкому распространению. Однако накопленный к настоящему времени опыт их эксплуатации накладывает некоторые ограничения на область их применения, особенно для арматуры АЭС. Так, верхний предел применяемости по температуре, установленный ранее большинством фирм—производителей набивок, 250-280°С, а некоторыми фирмами (как, например, фирмой "Крэйн Пэкинг" для набивки типа С95) - до 315°С, снижен до 220—230°С. Кроме того, обнаружено, что материалы, содержащие фторопласт, теряют свои уплотняющие свойства под действием радиации [47, 49]. Приведенные данные указывают на необходимость осторожного применения подобных набивок для уплотнения радиоактивных сред.

температурный диапазон их применения. Из рисунка видно, что в наибольшей мере требованиям работы сальниковых уплотнений при температуре свыше 300° С по условиям термостойкости из всех испытанных материалов отвечают графит и асбестографитовые кольца марки АГ-50, потери массы которых, например, при температуре 350°С не превышают 3%. Остальные же набивочные материалы в указанном диапазоне температуры имеют существенно большие потери массы и могут быть рекомендованы для рабочих сред с температурой не выше 150-250° С.

На рис. 50 показано изменение соотношенияр/и для воды и пара давлением до 130 кгс/см2 в диапазоне температуры от 50 до 600° С. В соответствии с этим графиком может быть построен другой, отражающий зависимость интеграла физических констант рабочей среды от давления для различных ступеней температур по всей высоте набивки.

В работе [3.32] рассмотрены результаты экспериментального исследования теплообмена при турбулентном течении равновесно диссоциирующей четырехокиси азота в круглой трубе диаметром 10 мм в диапазоне температуры до 550 К, чисел Рейнольдса 104—2- 105 и давлений 10—85 бар. Данные эксперимента обрабатывались по соотношению