Нагружение температурное

Ниже приведены полученные в результате исследований в ЦНИИТМАШе рекомендуемые уравнения для прогнозирования длительной прочности и термической усталости с учетом всех основных параметров нагружения. Температурно-временная зависимость длительной прочности, которая отражает наиболее реальные микромеханизмы ползучести, имеет следующий вид [34] [c.179]

При обратном нагружении температурная зависимость процесса считалась прежней, а функция принималась в виде, подобном (1.83) [c.69]

Если температурная зависимость р согласно принципу температурно-временной суперпозиции эквивалентна частотной, то становится очевидной причина различия Р в импульсном и гармоническом режимах нагружения. В самом деле, как следует из раздела 1.3, используя метод гармонического анализа, можно представить импульсное нагружение как сумму гармоник. Из (1.3.23) ясно, что в импульсном режиме при основной частоте ш 2я 4, с , сохраняется заметная доля гармоник с частотами на порядок выше основной. Повышение частоты приближает нагружение к области механического стеклования, или области переменного К. При импульсном режиме нагружения температурная кривая р — Т как бы сдвинута в область более высоких температур по сравнению с кривой р — Т для гармонического режима. [c.271]

Полностью воссоздать при лабораторных испытаниях образцов сложное напряженное состояние, свойственное реальным деталям при их работе, весьма трудно. Наиболее надежным было бы испытание деталей в натуру с приближением испытания к условиям практической работы деталей. Однако такие испытания при высокой их стоимости дают только частные решения и при небольшом изменении способа нагружения, температурных условий, размеров детали, конструкции и т. п. могут сильно отклоняться от условий службы детали при эксплуатации. Поэтому задача состоит в выборе таких механических испытаний образцов, которые 1) достаточно надежно определяли бы поведение металла при нагрузках, прилагаемых в эксплуатации, и тем самым давали бы конструктору возможность предварительной оценки наиболее важных служебных свойств деталей и 2) позволяли бы проверить полученное качество материала деталей, т. е. соответствие данной партии деталей стандартным свойствам, даваемым данной маркой материала при заданных условиях обработки. [c.7]

Итак, при раскрытии статической неопределимости оказывается, что внутренние и реактивные внешние силы возникают по трем причинам в результате силового нагружения, температурного воздействия и из-за монтажа элементов конструкции, выполненных с отклонением размеров от проектного значения. Нами проанализированы случаи возникновения этих сил под действием каждого фактора в отдельности. На практике же оказывается, что они могут действовать одновременно, так как предназначение конструкций в основном состоит в передаче или преобразовании сил в тех или иных температурных условиях. [c.537]

При многочисленных повторных пусках турбин материал лопаток испытывает малоцикловую усталость. Чем сильнее охлаждение, тем больше становится неравномерность температуры по сечению и тем выше уровень возникающих при каждом нагружении температурных напряжений. Сопротивление жаропрочных сплавов мало-цикловой усталости при умеренных температурах может быть не больше, чем при высоких, и в центральной части сечення, где действуют большие растягивающие напряжения, возможно появление трещин от малоцикловой усталости. Это явление усугубляется наличием во внутренних полостях охлаждаемых лопаток значительной концентрации напряженнй в местах расположения отверстий, ребер, штырьков и других конструктивных элементов, обеспечивающих необходимое течение охлаждающего воздуха вну- [c.284]

Если циклические нагрузки действуют в неизотермических условиях, то картина накопления повреждений существенно усложняется. Рассмотрим наиболее простой случай одновременного действия циклических нагрузок и температур, когда циклы нагружения и нагрева совпадают. Примером такого нагружения, автоматически обеспечивающего синхронность приложения нагрузки и нагрева, является нагружение температурными напряжениями, возникающими при неравномерном нагреве детали по ее объему, или равномерный нагрев детали, жестко закрепленной по контуру. [c.66]

На рис. 9.40 (кривые А и Б) показано изменение профилей серийных /, 2 и опытного 3 поршней при совместном нагружении температурным полем, давлением газов и распределенным давлением на юбку поршня в положении ВМТ на такте рабочего хода в боковом блоке. Анализ кривых показывает, что серийные поршни, имеющие круглую цилиндрическую и круглую коническую [c.185]

Рис. 9.40. Изменение профилей поршней при рабочем нагружении температурным полем, давлением газов в цилиндре и распределенным давлением на юбку поршня в холодном и в рабочем состоянии

При температурных колебаниях плавающий подшипник перемещается в осевом направлении на величину удлинения (укорочения) вала. Так как это перемещение может происходить под нагрузкой, поверхность отверстия корпуса изнашивается. Поэтому при действии на опоры вала только радиальных сил в качестве плавающей выбирают менее нагруженную опору. [c.48]

Применение и развитие схемы Иоффе для металлов принадлежит И. Н. Давиденкову [49]. Он вводит температурно-независимую характеристику сопротивления отрыву S . В то же время считается, что S суш,ественно зависит от пластической деформации. Давиденков отмечает, что у стали существуют два механизма разрушения (рис. 2.5,6). Хрупкое разрушение происходит при пересечении кривой сопротивления отрыву fd, которая возрастает с ростом пластической деформации. В случае, если кривая нагружения достигнет сначала кривой вязкого отрыва db, произойдет вязкое разрушение. [c.57]

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

Условие страгивания микротрещины практически не зависит от температурно-деформационного режима нагружения. [c.147]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

Вопрос о временной идеализации процесса деформирования при сварке возникает при назначении временных интервалов между этапами решения деформационной задачи, так как определение ОСН осуществляется посредством прослеживания всей истории деформирования при сварке от этапа к этапу. Ответ на этот вопрос можно найти в самом методе решения термодеформационной задачи. Как указывалось в разделе 1.1, одно из допущений этого метода — условие простого нагружения на этапе в каждой точке рассматриваемой области, что позволяет определить размер временного интервала между этапами решения. В первом приближении можно принять, что простое нагружение реализуется, если в рассматриваемой области температура (или температурная деформация) за искомый временной интервал меняется монотонно. Тогда определение временных интервалов [c.281]

На втором этапе (выход на стационарный режим) за время т=10 ч провели нагружение рабочим давлением заданием нагрузки Рн (при г=/ н) и заданием давления Pi =18 МПа (при f — Ran ). Одновременно с силовым нагружением осуществляли нагрев до Г = 300 °С путем задания температурных де- [c.355]

Опреде.тение напряженного состояния в конструкции, т. е. определение величины и вида напряжений в элементах конструкций. Эти напряжения состоят из рабочих напряжений, возникающих от внешнего нагружения (вес груза, давление и др.) или связанных с условиями эксплуатации (например, температурные напряжения) собственных напряжений, возникающих при сборке, сварке и т. д. [c.37]

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29). [c.531]

Существенными при этом являются определение НДС в результате решения физической нелинейной задачи в температурно-циклической постановке, введение в расчет механических характеристик сопротивления деформированию и разрушению для рассматриваемого на каждой ступени нагружения температурного состояния в исследуемой зоне конструктивного элемента, учет влияния фазности циклов нагружения и нагрева. [c.151]

Разнообразие конструктивных решений галовок трубчатых образцов вызвано рядом причин, в том числе - ограничениями по сортаменту исследуемого материала, силовым режимом нагружения, температурным режимом испытаний, конструкцией захватов испытательной машины [17, 29, 30, 36, 46]. Для ]фепления образцов, изготовленных из тонкостенных трубок, в зависимости от физикомеханических свойств испытуемого материала концы трубок развальцовывают или к ним крепят (механически, склеиванием, прилаива-нием, сваркой) отдельные захватные головки однократного или многократного использования. [c.310]

Для Оценки эффекта концентрации широко используется также сопоставлепне результатов механических испытаний гладких образцов и Образцове надрезами, отверстиями при самых различных условиях нагружения, температурных режимах и т. д. [c.15]

Малоцикловая усталость — процесс разрушения, возник1ающий при действии значительных (десятые доли процента и более) циклических упругопластических деформаций. Частота действия нагрузок, вызывающих малоцикловую усталость, невелика она определяется частотой запусков двигателя или резким изменением режимов его работы, однако при большой длительности работы накапливается достаточное для разрушения число циклов. Виды разрушений лопаток турбин ГТД, вызванных малоцикловым нагружением температурными напряжениями,, показаны на рис. 5.1. [c.155]

Испытание емкостей внутренним давлением — один из методов оценки свойств материала при двухосном растяжении и определения конструкционной прочности изделий, работающих под внутренним давлением (корпусы двигателей, баллоны для хранения сжатых газов, гермокабины и т. п.). Метод позволяет учесть форму и размеры реального изделия, полуфабрикат, из которого изготавливается изделие, технологический процесс производства и условия эксплуатации (повторность нагружения, температурный режим, среду и т. п.) и в ряде случаев является единственным способом оценить правильность выбора материала и технологического процесса (при изготовлении емкостей из композиционных материалов и металлических емкостей, армированных композиционными материалами, а также при изготовлении емкостей штамповкой, прессованием, раскаткой). [c.222]

Современные инженерные методы расчета основаны преимущественно на макроскопических понятиях и представлениях. В действительности разрушению (в смысле отделения одной части тела от другой) предшествуют сложные микро- и субмикроскопи-ческие процессы в материале, характер протекания которых зависит от природы и физического состояния деформируемого тела, вида и режима механического нагружения, температурных условий испытания, среды и многих других факторов. Интенсивность этих процессов в значительной степени зависит от уровня соответствующих напряжений, которые можно подразделить на три группы [105] напряжения первого, второго и третьего рода. Напряжения первого рода уравновешиваются в объемах одного порядка с объемами тела, напряжения второго рода уравновешиваются в объемах нескольких кристаллитов, а напряжения третьего рода — в объемах одной или нескольких кристаллических ячеек. [c.61]

Нелинейное поведение материалов может привести к изменению жесткости конструкции под действием приложенной нагрузки. Так, нелинейная зависимость деформации от напряжения для пластичных и сверхэла-стичных материалов заставляет конструкцию различным образом реагировать на внешние силы уровень остаточной деформации определяется величиной приложенных сил и температурным режимом. Нелинейные эффекты, вызванные ползучестью и вязкопластичным (вязкоэластичным) поведением материалов, могут зависеть от времени и скорости нагружения, температурного режима и величины нагрузки. Распухание материалов под действием частиц деформирует конструкцию, причем величина деформации является функцией температуры, времени, потока нейтронов и величины приложенных сил. [c.14]

Температурные режимы работы деталей прессформ для литья под давлением и горячих штампов похожи. Поэтому для прессформ применяют те же стали ЗХ2В8 для наиболее нагруженных деталей и для менее нагруженных в тепловом отношении деталей — более простые стали (7X3, ЗОХГС и даже углеродистые стали 40 и У7), а также нержавеющие стали типа 3X13, с которыми познакомимся ниже. [c.444]

Обьшно подшипники регулируют так, чтобы осевой зазор при установившемся температурном режиме был близок к нулю. В этом случае под действием радиальной нагрузки Р, находится около половины тел качения, а суммарная по всем нагруженным телам качения осевая составляющая из-за накаона контактных [c.103]

Посадки неподвижных относительно нагрузки колец назначают более свободными, допускающими наличие небольшого зазора, так как обкатывание кольцами сопряженных деталей в этом случае не происходит. Нерегулярное проворачивание невращающегося кольца полезно, так как при этом изменяется положение его зоны нагружения. Кроме того, такое сопряжение облегчает осевые перемещения колец при монтаже, при регулировании зазоров в подшипниках и при температурных деформациях валов. [c.112]

Таким образом, при зарождении микротрещины по какому-либо конкретному дислокационному механизму ее длина 1° не будет зависеть от нагруженности материала и температуры и будет равна Imin- В случае зарождения микротрещин на включениях различной природы ее размер Р будет определяться размером этих включений и, следовательно, также слабо будет зависеть от температурно-силовых условий нагружения образца. [c.63]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Рассмотрим результаты экспериментов, характеризующие влияние скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, и сопоставим их с механизмами накопления повреждений и разрушения. Основная закономерность, которая наблюдается при различных схемах деформирования в условиях, когда скоростные параметры нагружения влияют на характеристики разрушения, состоит в уменьшении критических значений этих характеристик при снижении эффективной скорости деформирования. Так, при испытании на ползучесть в определенном температурном интервале снижение скорости установившейся ползучести, вызванное уменьшением приложенных напряжений, может приводить к уменьшению деформации ef, соответствующей разрушению образца. В качествее примера на рис. 3.1, а приведены результаты опытов на ползучесть для ферритной стали, содержащей 0,5% Сг, 0,25% Мо, 0,25% V, при 7 = 550°С и напряжении а =150- 350 МПа [342]. При скорости установившейся ползучести порядка 10 3 с деформация до разрушения образца составляет всего несколько процентов. [c.151]

Расчетная схема для анализа НДС при взаимодействии остаточных и эксплуатационных напряжений представлена на рис. 6.3. Поля собственных ОН моделировались путем решения упругой задачи с начальными деформациями е , равными остаточным пластическим деформациям sP, полученным при решении динамической или квазистатической упругопластической задачи по взрывной запрессовке или гидровальцовке трубки в коллектор. Нагрев металла трубки и коллектора до температуры эксплуатации 7э осуществлялся линейно по времени за время т = = 10 ч. Одновременно с температурным воздействием проис.хо-дит нагружение коллектора давлением Р. В результате такого нагружения в коллекторе возникают некоторые осевые и [c.339]

Отметим, что в случаях действия на статически неопределимую систему температуры к перемещениям основной системы, нагруженной найденными лищними неизвестными, следует добавить чисто температурные перемещения. При этом формула (14.36) примет вид [c.425]

Очень больщое влияние на проявление свойств пластичности и хрупкости оказывает время нагружения и температурное воздействие. При быстром нагружении более резко проявляется свойство хрупкости, а при длительном воздействии нагрузок — свойство пластичности. Например, хрупкое стекло способно при длительном воздействии нагрузки при нормальной температуре получать остаточные деформации. Пластичные же материалы, такие, как малоуглеродистая сталь, под воздействием резкой ударной нагрузки проявляют хрупкие свойства. [c.67]

Механическое состояние материала в точке зависит в первую очередь от напряженного состояния в этой точке, хотя и не определяется им полностью. Так, например, при наличии температурного воздействия на механическом состоянии материала заметно сказывается фактор времени. При малом времени нагружения состояние материала можно рассматривать как упругое, а при большом — как пластичное. На механическое состояние в точке имеет некоторое влияние состояние материала в соседних точках. Наконец, что самое важное, само понятие механического состояния в точке не свободно от противоцечий с принятым ранее предположением о непрерывности среды. Это обнаруживается в первую очередь при изучении вопросов разрушения, поскольку процесс образования трещин в металлах тесно связан с их молекулярной и кристаллической структурой. [c.259]

При воздействии внешних сил, температурного расширения и др. в деформируемом твердом теле возникает напряженно-деформированное состояние (НДС). Кроме напряжений и деформаций оно характеризуется такими физическими параметрами, как температура, интенсивность электромагнитного поля, доза радиоактивного облучения и т. д. Со временем эти параметры могут изменяться. В связи с этим вводится понятие процесса нагружения. Напряженно-деформированное состояние в точках тела в конечном счете определяется не только заданными значениями параметров внешнего воздействия, но и историей процесса нагружения. В главе описываются законы связи между напряжениями, деформациями и другими параметрами, характеризующими механическое состояние тела с учетом истории процесса его нагружения в случае произвольного неупругого поведения. Дается математическая постановка краевых задач МДТТ. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...