Объем циклические изменения

Изучение необратимого формоизменения при теплосменах до последнего времени шло, главным образом, в направлении анализа причин этого явления, связанных с физико-механическими свойствами и структурой материала. Здесь накоплен значительный объем экспериментальных данных, причем особое внимание уделялось исследованию поведения чистых металлов, обладающих определенными характерными свойствами, и относительно меньшее — конструкционным металлам и сплавам. В известной монографии Н. Н. Давиденкова и В, А. Лихачева [53] обобщаются имеющиеся в этом направлении экспериментальные результаты и делается попытка построения общей теории формоизменения при теплосменах. Однако, отмечая большое значение исследований этого цикла (довольно обширная -библиография которых дана в работе [53]), нельзя не признать все же, что они не могут быть непосредственно использованы для определения конкретных условий формоизменения и оценки ожидаемых деформаций в конструкциях, подверженных циклическим изменениям тем пературы. Это отмечается и в обзорной статье [90]. [c.215]

В табл. 5.1 в качестве примера представлены результаты расчета медного стержня с постоянным поперечным сечением при циклическом изменении во времени t однородной по его объему температуры Т. [c.194]

Если конструкция и конструктивные параметры двигателя Стирлинга оказывают влияние на уровни давления и температуры, а также на циклические изменения характеристик энергосиловой установки, то они влияют и на выходную мощность, и на КПД двигателя. В каждом двигателе Стирлинга имеются полости, из которых рабочее тело не вытесняется при движении поршня, в особенности в современных двигателях с трубчатыми теплообменниками и решетчатыми регенераторами. Эти не-вытесняемые объемы образуют, как уже было сказано выше, мертвый объем двигателя Стирлинга . Этот термин представляется весьма удачным, поскольку мертвый объем в буквальном смысле является таковым. При данном значении массы рабочего тела, заключенного в двигателе, возрастание мертвого- [c.94]

Поскольку циклические изменения объема и давления влияют на выходную мощность и КПД двигателя Стирлинга, то возрастание мертвого объема должно также оказывать влияние на эти параметры. Объединение MAN — MWM провело экспериментальную работу на своем двигателе мощностью 7,5 кВт, чтобы определить такое влияние. Для этого первоначальный мертвый объем экспериментального двигателя целенаправленно увеличивался и определялось относительное изменение мощности по сравнению с первоначальной. [381. [c.95]

Самопроизвольная поляризация наблюдается только у одного класса диэлектриков — сегнетоэлектриков. При охлаждении сегнетоэлектрика ниже определенной температуры, которую называют точкой Кюри, самопроизвольно, без внешних воздействий, возникает поляризация. Объем сегнетоэлектрика разбивается на домены, в каждом из которых вещество сильно поляризовано. В отсутствие поля домены расположены беспорядочно, и суммарная поляризация Р равна нулю. При наложении поля поляризация увеличивается нелинейно благодаря переориентации доменов. При циклическом изменении поля от +Е т -Е возникает петля гистерезиса (рис. 18.23). Когда напряженность поля возрастает, поляризация Р достигает насыщения при этом е увеличивается до максимального значения и вновь уменьшается. По аналогии с ферромагнетиками напряженность поля Ес, при которой меняется направление поляризации, называется коэрцитивной силой. Когда Ес < 0,1 МВ/м, сегнетоэлектрик является мягким когда Ес > 1МВ/м — жестким. Известно около 500 сегнетоэлектриков. Они принадлежат к классу активных диэлектриков, которые используются для генерации и преобразования электрических сигналов. Между электрическими, механическими, тепловыми и другими свойствами сегнетоэлектриков существуют нелинейные зависимости. Значения свойств вблизи точки Кюри имеют максимумы или минимумы. В частности, максимальное значение е достигается около точки Кюри. [c.601]

Например, чтобы повысить срок службы детали, воспринимающей циклические нагрузки, необходимо изменить форму детали, но так, чтобы не возникало дополнительных затруднений при изготовлении, т. е. чтобы объем подготовки производства и производственный процесс не претерпевали существенных изменений. В этом случае требования эксплуатации выполняются без влияния на производственный процесс. [c.74]

Ударная вязкость снижается при повышении прочностных свойств (если одновременно ухудшается пластичность). Однако для инженерных решений надо учитывать следующую важную особенность изменений вязкости. В сопротивлении ударному разрушению участвует, хотя и неодинаково, определенный объем материала по всему поперечному сечению образца (детали). Между тем при кручении или изгибе при однократном или циклическом нагружении максимальные напряжения создаются только в наружном слое, и серединные слои остаются почти не нагруженными. Поэтому упрочнение, создаваемое поверхностной обработкой, индукционным нагревом, холодной деформацией и в меньшей степени химико-термической обработкой, почти не снижает вязкости (кроме деталей небольшого сечения). [c.156]

В обоих рассмотренных случаях экспериментальные установки выполнены по схеме одноцилиндровых двигателей Стирлинга вытеснительного типа, в которых рабочий поршень закреплен неподвижно. Такая конструкция обеспечивает постоянный рабочий объем системы. Перемещение рабочего тела из одной полости в другую осуществляется с помощью вытеснителя. Это вызывает циклическое изменение давления рабочего тела, совпадающее по фазе с движением вытеснителя или, иными словами, с изменением объема рабочего тела в полости расширения. Постоянство общего объема значительно упрощает анализ системы с двигателем Стирлинга. Цель создания экспериментальных установок состояла в том, чтобы проверить метод прогнозирования изменения диапазона давления при постоянном общем объеме системы, т. е. подтвердить теорию экспериментальными данными для различных смешанных рабочих тел. Предполагалось также, что упрощенная методика может быть пригодной и для реальных двигателей Стирлинга с изменяющимся общим объемом системы. Кроме того, на тех же самых установках предполагалось провести и исследования регенеративных теплообменников с фазоизменяющи-мися рабочими телами. По-видимому, в литературе нет информации о таком типе регенераторов. [c.153]

Как и для агрегатов теплоэнергетики, при определенных сочетаниях режимов термоциклического нагружения, действия статических нагрузок и конструктивных параметров детали в элементах турбомашин может проявиться эффект формоизменения конструкции в целом [10] или отдельных зон [70], выражающийся в накоплении односторонних [12] деформаций [9, 44]. Этот эффект особенно характерен в условиях значительных градиентов по сечению детали и высоких температур термического цикла. Такой случай реализован при испытании дисков (диаметр диска 450 мм, диаметр ступицы 70 мм) турбомашин по специальной программе (рис. 1.15, а) с имитацией центробежных сил [43]. В период выхода на стационарный режим в диске наводились высокие перепады температур (до 600° С). Опытные данн-ые (рис. 1.15, б) свидетельствуют о том, что процессы накопления за цикл односторонних деформаций (для режима при Ттах=750°С) быстро стабилизируются. Характер изменения пластических деформаций и деформаций ползучести по циклам один и тот же. Значения накопленных за цикл деформаций (пластической и ползучести) сопоставимы, а суммарная их величина оказывается значительной с точки зрения накопления квазиста-тических повреждений. Циклический характер процесса деформирования реализуется по всему объему диска (рис. 1.15, в). Примечательно, что пластические зоны деформирования появляются на ободе и в зоне расточки диска они занимают большие объемы и не меняются при циклическом деформировании, при этом пластические деформации могут составлять около 1% [44]. Следовательно, наиболее подвержены повреждениям крайние точки обода и ступица диска [22, 100]. [c.29]

Стадия циклической текучести (область между линиями 1 п 2) ъ малоуглеродистой стали связана с протеканием по всему объему материала микроскопической пластической деформации, которая характеризуется резким увеличением плотности дислокаций по границам зерен в перлите и вокруг включений. Циклическое деформирование приводит к изменению некоторых физико-механичесюсх свойств повышается микротвер-дость уменьшается, а затем полностью исчезает зуб и площадка текучести на кривых статического растяжения снижается предел пропорциональности (к концу этой стадии начи- [c.294]

В результате анализа этих концепций и материала исследований случаев разрушения элементов конструкций машин и оборудования предложено рассматривать процесс коррозии под напряжением как следствие циклического механоэлектрохимического эффекта в агрессивных средах [3]. В местах поверхностных дефектов и на участках концентрации напряжений происходит образование микротрещин. Среда воздействует химически, увеличивая растрескивание, и электрохимически, способствуя ускорению развития трещины. Функционирует микрокоррозионная пара вершина трещины, представляющая обнаженные кристаллы металла, — анод, остальная поверхность под окисной пленкой — катод. Накапливающиеся на аноде продукты коррозии закупоривают трещину, так как их объем превышает объем металла в 1,5. .. 2 раза и расклинивают ее. Выделяющийся на катодных участках водород приводит к частичному восстановлению окисной пленки. Макрокоррозионная пара смещается по поверхности, и до расклинивания трещины продуктами коррозии в вершине трещины происходит изменение знака на отрицательный. Интенсивное выделение водорода на катоде способствует дальнейшему охрупчиванию и разрушению металла. [c.579]

Некоторые важные эффекты, по существу, совсем выпадают из сферы реологии пластических сред в современном ее состоянии. К числу таких эффектов относится, например, старение и другие формы влияния изменений состава твердых растворов на макроскопические механические их свойства, хотя это влияние может быть значительным. Так, в ряде работ советских физиков-металловедов было показано, что пластическая деформация некоторых метастабильных сплавов сопровождается такими изменениями состава, в результате которых необратимо изменяется объем образца. Еще один фактор, с учетом которого предположение е рбар= О может оказаться недостаточно точным, представляет собой так называемое пластическое разрыхление (развитие при пластической деформации поликристалла сети пор и трещин по границам и внутри зерен). В. В. Новожилов (1964) указал на то важное обстоятельство, что, будучи обычно малым вплоть до видимого разрушения образца, при многократных циклических нагружениях это разрыхление может стать заметным. [c.95]

Четвертая глава (в первом издании - третья) дополнена описанием двухконстантной теории распространения трещин в пластине при циклической нагрузке. Туда же перенесен параграф, относящийся к динамике трещин в упругопластическом теле. Введена новая глава - шестая, посвященная механике трещин в средах со структурой в решетках, армированных (слоистых) материалах, в средах блочной структуры. Кроме того, внесено много дополнений и изменений. Опуиден материал, представляющийся автору второстепенным или недостаточно завершенным. В результате объем книги остался практически прежним. [c.3]

С помощью банка теоретических зависимостей управляющая программа формирует г.гатематическую модель. Эффективную работу этой модели обеспечивает наличие информационного банка 9—11, содержащего статистически представленный объем экспериментальных данных относительно типа и параметров распределений, характеризующих геометрические размеры дефектов, харакгеристик сопротивления различных участков сварного соединения зарождению разрушения и характеристик трещиностойкости при циклическом и статическом нагружении. В зависимости от цели расчета и вида исходной информации управляющая программа с помощью банка зависимостей включает математическую модель в алгоритм имитационного моделирования. По существу имитационное моделирование представляет собой статистический машинный эксперимент. Из банка экспериментальных данных выбираются блоки информации, приводятся в исходное состояние датчики случайных чисел и начинается прогон модели. Результаты расчетов после каждого прогона помещаются в банк 16. Многократная прогонка модели на ЭВМ при измененных состояниях датчиков случайных чисел и последующая статистическая обработка численного эксперимента позволяют учесть влияние случайного рассеяния параметров, характеризующих долговечность и трещиностойкость, а также случай- [c.380]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...