ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Постановка задачи. Однопараметрическая система, изучение ее поведения с помощью диаграммы усилие — перемещение из "Несущая способность конструкций в условиях теплосмен " Последовательное вычисление усилий, напряжений, деформаций по уравнениям (1.1) — (1.3) при заданной программе циклического нагружения системы до статочно элементарно. Однако более предпочтительными в силу своей. простоты и наглядности являются в данном случае графические методы решения. [c.13] Рассмотрим одну из. простейших геометрических интерпретаций, основанную на использовании диаграммы ib координатах усилие — перемещение. Пусть /, = /2 = /. [c.13] Связь между действующей на систему нагрузкой Пр = П + П2 и деформацией e = ei = ea описывается при упругом деформировании прямой М, ординаты которой определены как суммы соответствующих ординат линий / и 2. [c.13] В дальнейшем первое нагружение будем называть нулевым полуцик-лом, первую разгрузку — первым полуциклом, второе нагружение — вторым, разгрузку — третьим полуциклом и т. д. [c.15] Рассмотрим случаи, когда нулевой полуцикл сопровождается пластической деформацией одного из элементов (рис. [c.15] Пластическая деформация в нулевом полуцикле отвечает отрезку dl. В зависимости от величины этой деформации (которая для данной системы определяется температурным перепадом) разгрузка может быть упругой (см. рис. 4) или сопровождаться обратной пластической деформацией (рис. 5). В первом случае. последующие циклические нагружения дайной интенсивности уже не будут приводить к пластическому деформированию, т. е. система в дальнейшем будет работать упруго. Такое свойство системы называют приспособляемостью. [c.15] Однако остаточные усилия имеют свои пределы, точка 2, отвечающая состоянию элемента I, не может подняться выше соответствующей предельной линии ( п). Таким образом, диапазон упругой работы (по усилиям в элементе /) не может превысить удвоенного усилия текучести. При более высоких перепадах температуры теплосмены будут сопровождаться знакопеременным течением (рис. 5). [c.16] Построение является достаточно простым и не требует дополнительных пояснений. Обратим внимание лишь на некоторые особенности. Прежде всего отметим, что и тогда, когда упругая приспособляемость невозмои на, после первого цикла наступает с т а б и л и з а ц и я циклы, следующие после первого, ничем не отличаются друг от друга . Из рис. 5 нетрудно найти максимальную тепловую деформацию, лри ко торой возможна приспособляемость, она определяется отрезком 2s. Остаточные усилия, которые при этом имеют место, при дальнейшем увеличении тепловой деформации не изменяются, оии сохраняются такими же в условиях знакопеременной деформации (после стабилизации). [c.16] Таким образом, чтобы система приспособилась к циклическим нагружениям, максимальное тепловое усилие не должно превышать значений, определяемых из условий (1.10) и (1.11). Первое из них в дальнейшем будем называть у с л о-вием знакопеременного пластического течения, второе — условием прогрессирующего или постепенно-го р а 3 р у ш е н и я. Конечно, разрушение во втором случае следует понимать условно (как и в задачах предельного равновесия), фактически оно может произойти лишь при исчерпании ресурса пластичности материала или нарушении условий эксплуатации конструкции вследствие чрезмерной деформации. [c.18] На рис. 8 изображена диаграмма приспособляемости, построенная по уравнениям (1.10), (1.11) При различных указанных на рисунке соотношениях относительных предельных усилий элементов. Линии 1, 2, 3 делят поле диаграммы на три области в области А имеет место приспособляемость, в области В — знакопеременное течение, в области С — прогрессирующее разрушение. Заметим, что в данных условиях сочетание обоих видов пластической деформации возможно только при значении нагрузки, отвечающем границе между областями диаграммы Б и С (линия 5) при этом имеет место неопределенность выделить отдельно знакопеременную и одностороннюю деформации невозможно. Такой неопределенности не было бы при учете температурной зависимости предела текучести. [c.18] Прогрессирующее нарастание деформации, как известно, возможно и при чисто механическом повторно-переменном нагружении. Однако, как показывают расчеты, выполненные применительно к стержневым конструкциям отдельных типов [110, 195, 213], отличие нагрузки, приводящей к прогрессирующему разрушению, от предельной, получается, как правило, незначительным. Последнее обстоятельство используется некоторыми авторами [ПО, 173] для выводов о малой практической целесообразности расчетов на прогрессирующее разрушение. Из предыдущего ясно, что данные выводы не могут иметь отношения к вопросу о влиянии теплосмен на несущую способность конструкций . [c.19] В зависимости от знаков числителя и знаменателя этой дроби деформация может происходить в направлении сжатия или растяжения. Построение для одного из случаев дано на рис. 9. Здесь принято, что Г2= Г2 =Иг2, в то время как ПтхФ п , Причем Лл г2, апт] Пт2- Поэтому при нагреве предел текучести достигается (при соответствующем изменении температуры) в первом элементе, а при охлаждении — во втором. Пластическая деформация будет идти в сторону сн атия, ее величина в нулевом полуцикле изображается отрезком dl, в первом г2, в последующих — равными отрезками 13 и 24. [c.19] Таким образом, температурная зависимость предела текучести является 1важным фактором, влияющим на условия формоизменения при теплосменах [30]. [c.20] Вернуться к основной статье