Остановка Критическое условие

В предыдущих разделах главы рассмотрены критические условия, приводящие к хрупкому разрушению. Но при этом ничего не было сказано о том, как размеры дефекта становились критическими. Поскольку все роторные машины работают в условиях циклического нагружения (например, пуск и остановка), необходимо знать, могут ли циклические напряжения первоначальный дефект небольших размеров довести до критического. Возможны также случаи, когда под действием циклических напряжений в бездефектной детали (не имеющей макроскопических дефектов) возникает трещина. При этом напряжения и число циклов становятся высокими. [c.127]

Еще одним важным обстоятельством при формулировке концепции устойчивости конструкций является учет ползучести материала. В связи с этим исследование квазистатических процессов нагружения упругопластических систем с учетом ползучести материала удобно разбить на два этапа, происходящих в обобщенном времени т 1) этап квазистатического процесса нагружения по заданной истории и 2) этап процесса ползучести системы во времени при постоянной внешней нагрузке после остановки процесса нагружения. При этом считается, что на первом этапе ползучесть проявиться не успевает и за параметр прослеживания процесса принимается параметр внешней консервативной нагрузки т = р. На втором этапе процесс протекает во времени, значительно большем, чем требуется для процесса нагружения до заданного уровня. За параметр прослеживания процесса т берется время t. В условиях нормальной температуры с выходом в пластическую стадию деформирования в материалах, как правило, развивается ограниченная ползучесть. В этих условиях правомерна постановка задачи устойчивости на неограниченном интервале времени с определением так называемой длительной критической нагрузки. Кривые 1 на рис. [c.323]

Расчетное обоснование допустимого уровня тепловой мощности ВВЭР выполняется с достаточным консерватизмом. При возможных авариях с остановкой ГЦН не допускается возникновение кризиса теплообмена на твэлах, находящихся в наихудших возможных условиях по значениям локальной мощности и расхода, допусков при изготовлении и т. п. При этом исходные параметры ГЦК (давление, тепловая мощность, температура на входе в реактор) считаются имеющими наиболее неблагоприятные с точки зрения возникновения кризиса отклонения, возможные при работе предусмотренных систем регулирования. Критический тепловой поток определяется по формулам, полученным в результате обработки экспериментов с пучками имитаторов твэлов реакторов типа ВВЭР, сопоставленных с данными аналогичных экспериментов во всем мире. При расчетах учитываются ошибки используемых методик, полученные в процессе их проверки на стендах и действующих АЭС. [c.94]

При динамическом раздирании переходная кривая в интервале между ТИП и КТП совпадает с кривой остановки трещины при испытаниях по Робертсону [24], при которых в массивной пластине, находящейся под воздействием однородного растягивающего напряжения, трещина распространяется в условиях постоянной температуры, или постоянного температурного градиента. Показано, что при данном уровне напряжений можно определить критическую температуру, при которой растущая трещина останавливается. [c.210]

Однако можно обойтись без строгого определения характера этих понятий путем использования параметра К для оценки поля напряжений около вершины трещины и увязки критического значения этого параметра Кс с неустойчивостью трещины. Вспомним, что К есть функция нагрузки и формы данного образца. Ниже показано, что при критическом значении К = Кс трещина действительно может стать неустойчивой и может начать распространяться. Во время такого распространения трещины напряжения в образце меняются, и фактически изменяется длина образца или приложенная извне нагрузка. Характер этих изменений определяется формой образца, граничными условиями (например, неподвижные зажимы при постоянной нагрузке) и скоростью распространения трещины. Для некоторых конфигураций образцов и граничных условий коэффициент интенсивности напряжений вначале растет, а затем (после возникновения условий неустойчивости) падает. Простым критерием остановки может служить тот факт, что К в конечном счете понижается до значения ниже критического Кс Кс принимается постоянным для начальной неустойчивости и для остановки). Ниже показано (с использованием энергетических концепций), что это положение не является пол- [c.18]

Эти результаты еще раз подтверждают правомерность критерия остановки трещины, согласно которому она происходит тогда, когда коэффициент интенсивности напряжений К (или его эквивалент — скорость расхода энергии G), вычисленный с учетом статических условий, становится равным критическому значению коэффициента интенсивности напряжений Ki (или вязкости разрушения Gj ) или меньше этого значения. [c.44]

Инициирование трещины рассматривалось в зависимости от напряженного состояния и энергетического баланса, и его можно отнести к статической проблеме. Однако проблема остановки трещины связана с некоторой неопределенностью статического подхода к ее решению. Тем не менее предложено рассматривать остановку трещины как явление, обратное ее инициированию относительно шкалы времени. Эта концепция говорит о том, что все накопленные знания, касающиеся механизма инициирования трещины, основываются на решении проблемы остановки трещины, и фактически большая часть работ посвящена этому вопросу. Концепция, исходящая из представлений о коэффициенте интенсивности напряжений К или о скорости освобождения энергии G, утверждает, что остановка трещины наступает тогда, когда К или G, определенные для статических условий, становятся меньше критических значений Кс или G - Накопленный опыт подтверждает это, хотя неясно, идентичны ли значения К и G для остановки и инициирования трещины. [c.61]

Проблема частичного разрушения затронута в разделе VI, в котором указано, что разрушение оболочки сосуда, находящегося под давлением, как полагают, можно сдерживать или останавливать с помощью ближайших колец. В обшивке крыла частичное разрушение может охватить обшивку и один или несколько стрингеров, прежде чем оно будет остановлено стрингерами или полками лонжеронов. Условия, которые обеспечивают остановку трещины, необходимо исследовать. Рассматриваемое здесь разрушение не является результатом постепенного развития трещины под действием усталостной нагрузки. Это внезапное разрушение, которое происходит тогда, когда достигается критическое сочетание длины трещины и уровня напряжений. [c.447]

Встроенные устройства контроля жидкости. Для прямой оценки влияния загрязненной жидкости на работоспособность всей системы применяются встроенные устройства, аналогичные по конструкции и размерам некоторым агрегатам данной системы. Так, например, используются золотниковые электромагнитные клапаны, у которых предварительно повышена чувствительность к частицам заданных критических размеров путем подбора диаметральных зазоров и перекрытий в золотниковых парах. Загрязнение жидкости определяется по изменению величины силы страгивания золотника от нейтрального положения, которая зависит от концентрации загрязняющих частиц. Преимуществом этих измерителей является возможность их применения в условиях нормальной работы системы, т. е. при циркуляции и остановках жидкости, изменении давления и температуры в рабочих диапазонах и т. д. [c.70]

Условие для определения критической скорости сводится к тому, что если через некоторое время скорость х движения узла снова станет равной нулю (рис. 207), то неизбежно произойдет следующая остановка и движение будет происходить в виде чередующихся скачков и остановок. Таким образом, критическая скорость V, определяется из условия [c.241]

Однако для практических целей тенденция к хрупкому разрушению чаще всего оценивается значением критической температуры хрупкости. При этом важно учитывать условия проведения испытаний, на основании которых определяется критическая температура (статические или динамические испытания, малые или большие размеры образцов), а также принятый критерий критической температуры — резкое уменьшение удельной энергии, необходимой для полного разрушения образца, или температура Т, при которой происходит остановка развития трещины хрупкого разрушения прн последовательном повышении температуры материала (рис. 212, а). [c.327]

Значительно более универсальными являются критерии вязкости разрушения. Согласно Ирвину, распространение трещины может происходить без остановки, если коэффициент интенсивности напряжения К достигает критического значения, равного вязкости разрушения К с, которая является свойством материала, но зависит от геометрии образца, напряженного состояния у края трещины и условий нагружения. [c.87]

Однако Франкланд (1959 г.) показал наличие значительного трехосного растяжения в вершине быстро распространяющейся трещины, которое отсутствует в статических условиях нагружения, и высказал мнение, что это может способствовать повышению хрупкости толстых пластин. Берри (1960 г.) рассматривал балку с двойной заделкой (в условиях заданного перемещения — прогиба). Применяя энергетические методы анализа, он вывел уравнение для скорости распространения трещины как функции ее длины. Это уравнение дает критическое условие не только для возникновения трещины, но и для ее остановки. Хоугланд (1965 г.) ввел в решение Берри скорость поглощения энергии, которая уменьшается с возрастанием скорости распространения трещины. Модификации, которым подвергалось решение Берри, привели к следующему уравнению [c.33]

Уменьшение максимального напряжения цикла приводит к уменьшению шага усталостных бороздок. Если переход к новому уровню напряжений произошел в одном цикле с уменьшением напряжений в пределах 40%, то в изломе наблюдают переход от серии бороздок большего шага к серии бороздок меньшего шага. В последующем с ростом длины трещины наблюдается возрастание шага усталостных бороздок при новом уровне напряжений. Более существенное уменьшение уровня максимального напряжения приводит к появлению в изломе зоны псевдобороздчатого рельефа, свидетельствующей о частичном торможении развития усталостной трещины. При достижении критических условий снижения нагрузки на 50% и более происходит полная остановка усталостной трещины (рис. 115). Увеличение минимального напряжения цикла сопровождается аналогичным уменьшением шага усталостных бороздок, а при достижении критических условий — формированием зоны псевдобороздчатого рельефа. Одновременное изменение обоих ука- [c.271]

В табл. 7.3 приведены значения критических потенциалов различных металлов и растворов, выше которых начинается КРН. На нержавеющей стали 18-8 в Mg la при 130 °С трещина глубиной не более 0,013—0,025 см прекращает развитие при потенциале на 5 мВ ниже критического 38]. Для остановки роста более глубоких трещин необходим более отрицательный потенциал —это объясняется экранирующим действием металла в трещине и изменением состава раствора вследствие накопления в трещине продуктов анодного растворения. Другими словами, условия, необходимые для возникновения трещины и для ее роста, одинаковы. [c.142]

При пуске машины и ее остановке в процессе испытания- образец неоднократно проходит через резонанс. Устройство позволяет пройти критическое число циклов без возрастания напряжений в образце. Для этого образец 1 (рис. 82) нагружают до заданной величины изгиба при медленном вращении при л<п р гирями 2, которые подвешены к захватам 3 образца 1 с помощью двух скоб 4. После набора рабочего числа оборотов (/г>Якр) дополнительные опоры 5 и 6 выключают. Разработана машина с электромагнитным силовозбуждением для испытания на усталость при консольном круговом изгибе, машина для испытаний при изгибе в условиях резонанса с электромагнитным нагружением, а также с таким же нагружением для испытаний при плоском изгибе и изгибе с вращенн-ем и на круговой изгиб с приводом вращения магнита вокруг камеры машины . Имеются приспособления для резонансных усталостных испытаний образцов с резьбовыми головками. Разработана методика определения массы нагружающей системы машин типа НУ [167]. [c.164]

Таким образом, микротрещина при упругопластическом поведении копчика трещины — результат действия двух процессов сдвига и отрыва, причем шаг бороздки отрыва увеличивается с увеличением длины трещины, а шаг бороздки сдвига постоянен и не зависит от длины трещины. Такой характер строения поверхности трещины обусловлен тем, что в отличие рт стадйи На, реализуемой, когда приращение трещины связано с движением зоны пластической деформации вместе с трещиной, на стадии НЬ при 0,47 Пн/щ,2 0,82 и при Он/оо,2 > 0,82 приращение трещины связано с чередующимися остановками трещины вследствие возникновения локальной упругопластической нестабильности. Поскольку при этом условием локальной пластической нестабильности является то = 0,47по,2 = = onst, то и размер сдвиговой составляющей усталостной бороздки сохраняется постоянным. Это позволяет определить критический раз-дшр зоны пластической деформации для страгивания трещины при упругопластическом поведении материала с трещиной [c.198]

Совместный учет вязкоупругих и пластических деформаций вызывает дополнительные трудности. Угажем один из способов преодоления этих трудностей [23]. Квазистатический процесс нагружения разбивается на два этапа, происходящих в обобщенном времени т этап нагружения системы по заданной истории и этап ползучести во времени после остановки процесса нагружения. Считают, что на первом этапе ползучесть проявиться не успевает, и за параметр прослеживания процесса принимают параметр внешней нагрузки х=р. На втором этапе за параметр прослеживания процесса принимают время t. Если ползучесть материала ограниченная, то правомерна постановка задачи устойчивости на неограниченном интервале времени. Соответствующий предел устойчивости называют также длительной критической нагрузкой. Если материал обладает неограниченной ползучестью, то постановка задачи об устойчивости на неограниченном иггтервале времени не имеет смысла и всякий процесс выпучивания является неустойчивым. Критическое значение времени определяют при этом из условия [c.497]

К числу наиболее распространенных причин разрушения конструкций относится постепеппый рост небольншх начальных трещин, вплоть до достинчения ими критической длины. Происходит так называемое замедленное разрушение в условиях невысоких рабочих напряжений, заканчивающееся катастрофическим хрупким разрушением, разумеется, если вовремя не произведена остановка п своевременный ремонт конструкции. Хотим мы этого И.ПП нет, но период эксплуатации конструкции с растущей трещиной занимает существенную часть ее жизни до разрушения (рис. 83). [c.134]

Например, из уравнения энергетического баланса следует, что условия остановки являются обращением условий старта при одном и том же критическом значении коэффициента интенсивности напряжений неподвижная трещина стартует, а распространяющаяся трещина останавливается. Однако на практике критические значения коэффициентов интенсивности напряжений остановки и старта не совпадают. Еще пример из того же уравнения устанавливается взаимно однозначное соответствие менеду коэффициентами интенсивности напряжений и скоростью трещины, однако и оно не подтверждается в экспериментах — чаще это соответствие оказывается неоднозначным. Наконец, из уравнения энергетического баланса никак не следует возможность ветвления трещин (а это явление мы часто наблюдаем даже в повседневной жизни — достаточно вспомнить трещины в асфальте, стекле, бетоне и т. п.). [c.166]

Разработка метода критического пути относится к 1956 г., когда фирма Дюпон де Немур организовала исследовательскую группу для выработки рекомендаций по эффективному управлению инженерной деятельностью фирмы. Первое исследование касалось планирования этапов и сроков строительных работ с использованием вычислительной машины УНИВАК-1 . Математики разработали общую программу, в которой входными величинами были последовательность операций и продолжительность выполнения отдельных операций, а ЭВМ вырабатывала план работы. После пересмотра первоначальной концепции была разработана программа, которую приняли за основу метода критического пути. С тех нор этот метод не претерпел существенных изменений. Вначале метод критического пути использовали для контроля за межремонтным сроком службы оборудования, применяемого при изготовлении неонреновых прокладок. Это оборудование нельзя ремонтировать в процессе выпуска продукции. Оно ремонтируется в промежутке времени, предоставляемом условиями производственного процесса. Опыт показал, что средняя продолжительность остановки оборудования для профилак- [c.159]

Для образца с трещиной в центре (см. рис. 2) различие в кривых G для постоянной нагрузки и постоянного перемещения относительно мало. Это видно на рис. 2, на котором кривая для постоянного перемещения бд отнесена к начальному размеру трещины /3. Очевидно, что все предыдущие рассуждения остаются в силе, и остановка трещины может произойти только за счет изменения характера разрушения. Но если рассмотрим поведение образца с одним боковым надрезом, предложенного Сулливаном (1964 г.) и показанного на рис. 4, то заметим, что основные различия, зависящие от граничных условий, начинают проявляться в том порядке, в каком они ожидались. Предположим, например, что сопротивление хрупкому разрушению не зависит от длины и скорости распространения трещины. Тогда, как и в предыдущем случае, при достижении критической нагрузки появляется неустойчивость и происходит непрерывное распространение трещины. Однако, если предположить, что после появления начальной неустойчивости в распространении трещины определяющим фактором является постоянство прогиба, то трещина в зависимости от ее длины может подвергнуться либо мгновенному раскрытию [c.27]

При втором методе требуется знать, могут ли треш,ины инициироваться, и если могут, то необходимо попытаться предотвратить их распространение из участков с локальным высоким напряжением и локальным охрупчиванием, прежде чем они достигнут критического размера для быстрого разрушения в обычных условиях. Этим методом предусмотрен выбор материала, обладаюш,его удовлетворительными характеристиками остановки треш,ины. При этих обстоятельствах для стального листа должна быть соответ-ствуюш ая температура остановки треш,ины. Даже в таком случае представляет интерес поведение материала максимальной толш,ины при эксплуатации, так как большое количество последовательно выполняемых в подогретом и холодном состоянии технологических операций могут изменять свойства материала по сравнению с определенными на металлургическом заводе. [c.240]

Для каждой )шругой системы привода, перемещающего узел станка в условиях граничного трения по направляющим скольжения, существует определенная критическая скорость. Если заданная скорость подачи будет превышать значение критической скорости, то возникающие в начальный момент движения колебания будут затухающими, и через некоторое время движение станет равномерным. При скоростях скольжения, меньших или равных критической скорости, неизбежно прерывистое движение с чередующимися скачками и остановками. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...