ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разрушение при ползучести толстостенного цилиндра под внутренним давлением из "Теория высокотемпературной прочности материалов " Проблема разрушения при ползучести толстостенной трубы под действием внутреннего давления при высоких температурах поддается сравнительно простому теоретическому анализу как проблема ползучести осесимметричного тела в условиях сложного напряженного состояния. Экспериментальные исследования в этом случае также можно провести сравнительно просто. Одновременно следует указать, что эта проблема является очень важной с практической точки зрения, так как при исследованиях непосредственно определяется длительная прочность цилиндрических деталей типа котельных труб или сосудов давления. Деформация лол-зучести и распределение напряжений для этого случая описаны в разделе 4.2.2 в данном разделе авторы обсуждают особенности разрушения при ползучести. [c.144] На рис. 5.17 показаны кривые ползучести, рассчитанные по наружному диаметру цилиндров они получены при испытаниях на ползучесть под действием внутреннего давления толстостенных котельных труб (наружный диаметр - 50 мм, внутренний диаметр 25 мм) из углеродистой стали и стали 2,25Сг — 1Мо. Здесь же показаны кривые ползучести при одноосном растяжении, полученные на круглых образцах, вырезанных из стенок труб из указанных сталей в осевом направлении. Те и другие кривые ползучести имеют сходную форму. [c.145] Это уравнение видоизменено таким образом, чтобы максимальная величина упругого касательного напряжения в толстостенном цилиндре по внутреннему диаметру была численно равна напряжению, определяемому с помощью первого уравнения (4.57) при а = 1, г = i . [c.145] По этому уравнению получается средняя величина напряжения между величинами, определяемыми по уравнению наружного диаметра и внутреннего диаметра. [c.146] По этому уравнению получают среднюю величину напряжения установившейся ползучести [тангенциального напряжения по первому уравнению (4.57)]. [c.146] Это уравнение выражает тангенциальное напряжение в тонкостенном цилиндре о — р (d/2t), поэтому оно может быть названо уравнением тонкостенного цилиндра. [c.146] Различия кривых ползучести круглых образцов при растяжении и дйлйндри ческих образцов при внутреннем давле НИИ (рис. 5.20) имеют такой Же ха рактер, как и эксперимектальные результаты, показанные на рис. В. 17 Кроме того, следует указать, что раз личия кривых ползучести цилиндри Ческих образцов в зависимости от отношения наружного и внутреннего диаметров D/rf аналогичны экспериментальным резуль тэтам, показанным на рис. 3.4. [c.149] На рис. 5.21 приведены также кривые, соответствующие (е — 10 %, ее, = 5 %) и (б — 30 %, ее = 5 %). Эти кривые иллюстрируют соотношение y/ Dlt) —DIt в случае, когда существуют различия деформации при разрушении круглых образцов при одноосном растяжении и цилиндрических образцов при внутреннем давлении. В том случае, если пластичность в тангенциальном направлении на наружной поверхности при разрушении цилиндрических образцов мала по сравнению с пластичностью при разрушении растяжением, величины у получаются меньшими (большое напряжение при разрушении). [c.150] На рис. 5.22 приведены экспериментальные данные, аналогичные данным рис. 5.21, т. е. испытаний на длительную прочность цилиндрических образцов, находящихся под внутренним давлением. Видно, что уравнение среднего диаметра не всегда является наиболее пригодным для расчетов лучшее соответствие с экспериментальными результатами получается при расчетах с помощью общего уравнения ползучести или модифицированного уравнения Ламэ. Существенных различий в зависимости от материала не наблюдается. Исходя из результатов, представленных на рис. 5.21, можно сделать следующие выводы. [c.150] На рис. 5.17 показано, что окружная деформация при разрушении толстостенных цилиндрических образцов под действием внутреннего давления несколько меньше, чем удлинение при разрушении круглых образцов при одноосном растяжении. На рис. 5.23 приведены данные, характеризующие сужение и удлинение при разрушении тонкостенных и толстостенных цилиндрических образцов с различной толщиной стенки из стали 2,25Сг — 1Мо. Окружные деформации при разрушении тонкостенных и толстостенных цилиндрических образцов почти не отличаются, однако удлинение при разрушении на внутренней поверхности толстостенных цилиндрических образцов выше у образцов с Did = 1,961 указанное удлинение достигает 100 %. Сужение при разрушении, определенное по толщине стенки трубы в зоне разрыва, также больше у толстостенных цилиндрических образцов, но меньше, чем у круглых образцов при растяжении. [c.152] Вернуться к основной статье