ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Напряженное состояние элементов и долговечность при пульсациях температур из "Напряжения при пульсациях температур " Если для получения информации о пульсациях температур в настоящее время разработаны экспериментальные методы, то измерить напряжения в этих условиях не представляется возможным по следующим причинам напряжения локализуются на площадях, меньше базы существующих тензометров отсутствуют надежные тензодатчики, работающие в пароводяной среде и при высоких температурах трудно компенсировать температурную составляющую тензометров. [c.7] В связи с этим для оценки долговечности в настоящее время может бьпь предложена следующая схема проводится экспериментальное исследование пульсаций температур в стендовых или эксплуатационных условиях по полученным реализациям определяются расчетным путем необходимые статистические характеристики температурных пульсаций определенные таким образом граничные условия позволяют решить задачу о распределении температур по сечению элемента, а при этом также рассчитать характеристики максимальных температурных напряжений по соответствующим прочностным моделям выполняется оценка долговечности. Наиболее сложным, трудоемким и дорогим этапом приведенной схемы являются экспериментальные работы, избежать которых, к сожалению, нельзя. [c.7] Однако учет пространственности распределений значительно усложняет модель (см., например, решение двумерной задачи, выполненное Р.И. Вейцма-ном [9]) и делает ее труднодоступной для выполнения расчетов. С другой стороны, в настоящее время не созданы приемлемые методики измерения пространственных корреляций температур, и при отсутствии информации о распределенных граничных условиях пространственная модель становится мало пригодной для практических целей. Кроме того, усталостные характеристики материала, используемые при оценке долговечности, также, как правило, получены при простом напряженном состоянии. Данные по прочности при напряжениях, локализованных на малых площадках, отсутствуют. [c.8] Что касается оценок долговечности, то здесь можно применить подходы, использующиеся при расчетах прочности при переменных нагрузках. [c.8] В силу того, что материал при термопульсациях деформируется в упругой области, бывает достаточной оценка обычной усталостной прочности, при этом учет стохастического характе-ного процесса. Наиболее простым и пригодным для наших условий является метод В.В. Болотина, нашедший широкое применение для оценки прочности конструкций, подверженных случайным механическим воздействиям. [c.8] При пульсациях температур в злементах знергооборудования возникают температурные градиенты, которые инициируют соответствующие им термоупругие напряжения. [c.8] Максимальные температурные напряжения, как правило, возникают на теплопередающей поверхности. С поверхности обычно начинается развитие трещин. Для учета различных причин, обусловливающих напряж-iiHoe состояние поверхности, допустимо воспользоваться принципом суп позиции и рассматривать раздельно стационарные напряжения (от давления, теплового потока, разверки температур по периметру и пр.), формулы для расчета которых приведены в справочной литературе (см., например, [32]),и переменные напряжения, в частности, связанные с температурными пульсациями. [c.8] Как следует из результатов экспериментальных исследований, чаще всего максимальные пульсации температур распространяются с одной из поверхностей. В качестве примера рассмотрим температурные напряжения в трубе прямоточного парогенератора в зоне перехода к ухудшенному теплообмену. При этом максимальные пульсащш температур возникают на парогенерирующей поверхности. [c.9] Здесь Tj, Tj - температуры поверхностей стенки (рис. 2.1). [c.9] Начальное условие в выражении (2.3) приведено для определенности решения и взято простейшим. На долговечность элемента будут влиять длительные установившиеся колебания, в которых процесс перехода из одаого состояния равновесия в другое занимает незначительное время и не дает практического вклада в усталостные повреждения. По этой причине при проведении анализа в решениях i подобного типа обычно опускают члены, описывающие переход от начальных условий к новому состоянию. [c.9] При произвольном законе изменения (г)иT ( ),зная оригиналы и ф , можно было бы рассчитать любой переходный процесс. Правда, провести такой расчет было бы трудно ввиду сложности аналитических выражений (Т). [c.11] Рассмотрим далее частные случаи, связанные с анализом температурньк пульсаций, и некоторые приближенные способы такого анализа. [c.11] Окончательно распределение температур выражается через T(z =Ty-u(z,1 , В работе [53] аналогичным образом получено решение задачи для цилиндра. При этом предполагалось, что пульсации U = (Тг Т) AS/f iDt возникают на внутренней поверхности трубы (безмерный радиус 4). [c.12] Приведенные выражения дают представление о большом объеме и кропотливости необходимой вычислительной работы. [c.13] Вернуться к основной статье