Напряжения внутренние экспериментальное определени

При расчете полей напряжений, деформаций, повреждений, значений коэффициентов интенсивности напряжений кроме рассчитанных или экспериментально определенных температурных нагрузок могут быть учтены и механические нагрузки (внешнее и внутреннее давление, поле центробежных сил, растяжение, изгиб). Трещиноподобные дефекты могут быть заданы в виде одиночных, развивающихся со стороны наружной или внутренней поверхностей, системы дефектов, а также одиночных, развивающихся из зон конструкционных концентраторов. [c.45]

Рис. 4.20. Сравнение рассчитанного и экспериментально определенного распределения скоростей установившейся ползучести толстостенной стальной трубы при 500 С под действием внутреннего давления и осевой нагрузки (условия нагружения выбирали так, чтобы первоначальное среднее эквивалентное напряжение составляло 156 МН/м ) [25] а р = 100 МПа. а = 100 МН/м б - р =

Пусть радиусы кривизны рт, Рг, толщина-/I, интенсивность напряжений оо и внешнее давление д являются экспериментально определенными функциями радиуса г. Тогда решением системы уравнений (2.121) — (2.123) можно определить напряжения От, ог и давление д на внутренней поверхности. [c.90]

Сущность экспериментального определения остаточных напряжений состояла в послойной расточке моделей с внутренней поверхности, при этом одновременно проводились измерения тангенциальных и осевых деформаций с помощью тензорезисторов, наклеенных на ее наружной поверхности. [c.127]

Для компенсации воздействия внутренних напряжений на адгезию необходимо увеличение адгезионной прочности на величину цР . Величина и н поддается экспериментальному определению. Поэтому соотношение (VII,6) дает возможность определить не только качественную, но и количественную связь между внутренними напряжениями и адгезионной прочностью. [c.313]

Что же касается напряжений внутреннего трения, то отчасти вследствие их малости, по сравнению с нормальными напряжениями, их экспериментальное оп деление наталкивается на значительные трудности. Теоретическое же определение этих напряжений представляет собой задачу очень сложную вследствие того, что касательные напряжения в значительно большей мере, чем нормальные, зависят от параметров, определяющих движение жидкости и ее физические свойства, а эти зависимости еще не вполне изучены. [c.31]

Анализ напряжений при прямом выдавливании заготовок внутренних колец конических роликоподшипников может быть осуществлен по методике, аналогичной примененной для обратного выдавливания, которая основана на экспериментальном определении очага деформации в конечных стадиях процесса штамповки и введении ряда упрощающих допущений, предусмотренных инженерными методами анализа процессов пластического деформирования при обработке металлов давлением. [c.145]

Наличие противоречий при использовании упрощающих гипотез не должно рассматриваться как недостаток приближенных решений по сравнению с точными. Вообще, построение внутренне непротиворечивой приближенной методики анализа технологических задач обработки давлением принципиально невозможно. Наиболее важным при приближенном теоретическом исследовании является условие, по которому полный комплекс упрощающих гипотез позволит качественно правильно и с достаточной для практического использования точностью представить картину течения и напряженного состояния для определения необходимых при проектировании технологии параметров. Для приближенного анализа важны целенаправленные экспериментальные исследования, данные которых позволяют обосновывать приемлемость тех или иных упрощающих гипотез, а также оценить те или иные представления. Решения, получаемые в результате проведения приближенных теоретических исследовании, могут быть уточнены и при необходимости доведены до требуемой степени точности. [c.31]

Численные методы определения (01 + 2) во внутренних точках модели. Как уже отмечалось, сумма главных напряжений в плоской задаче теории упругости удовлетворяет уравнению Лапласа. Выше был описан экспериментальный метод решения этого уравнения. Для этой цели годится и ряд численных методов. Рассмотрим один из таких методов, известный под названием метода релаксации ). [c.224]

В основу расчетов надежности при действии негрубых ошибок полезно положить теорию точности механизмов и электрических устройств. Однако переход от определения точности машин к оценке их надежности при действии негрубых ошибок все же требует больших добавочных исследований, т. е. необходимо накапливать, статистически обрабатывать и систематизировать сведения об изменении первичных ошибок с течением времени. Важно удачно выбрать и строго соблюдать определенные условия, при которых производится экспериментальное изучение изменений первичных ошибок в результате старения материалов, износов, температурных воздействий, действия сил. Тогда вероятность соответствия выходных сигналов допускам будет зависеть от времени и обеспечит надежность машины при действии негрубых ошибок. Все вредные процессы по скорости их протекания можно разделить на три группы [103] быстро протекающие (вибрации, изменения условий трения, колебания нагрузок и др.) процессы, протекающие со средней скоростью (изменение температуры машины и окружающей среды, изменение влажности и др.) медленно протекающие процессы (износ и коррозия основных деталей, усталость, ползучесть, перераспределение внутренних напряжений и др.). [c.55]

Следовательно, изгибная жесткость многослойной конструкции при наличии контактного давления между слоями, вызванного предварительным напряжением или же внутренним давлением, имеет кусочно-линейный характер. Задачи расчета пространственного упругого напряженно-деформированного состояния многослойных конструкций являются нелинейными. Колебания многослойной конструкции при наличии контактного давления между слоями, вызванного предварительным напряжением или внутренним давлением, нелинейные. Затухание от начальной амплитуды до амплитуды, соответствующей точке перехода, происходит в течение полупериода — периода, что необходимо учитывать при определении различных импульсных нагрузок. Получены аналитические формулы для определения частоты собственных колебаний многослойного кольца дающие удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными. [c.364]

Если полученные при натурных тензометрических исследованиях корпусов ЦВД напряжения являются номинальными, то для определения местных напряжений следует учесть эффекты концентрации. При этом необходимо иметь в виду, что величина коэффициента концентрации существенно зависит от формы кривой распределения напряжений по толщине стенки. Для режимов нагружения турбины типа останова с принудительным расхолаживанием или естественным остыванием характерно плавное распределение напряжений по толщине стенки. Для этого случая по экспериментальным данным [4] теоретический коэффициент концентрации о в галтели расточки на внутренней поверхности корпуса ЦВД оценивается величиной 1,8—2,0. На режимах, сопровождающихся резким изменением температуры тонкого слоя металла внутренней поверхности (тепловой удар), концентрация напряжений практически отсутствует. К таким режимам следует отнести толчок роторов и резкий сброс нагрузки. В меньшей степени градиент напряжений в стенке ЦВД выражен при отключении турбогенератора от сети в этом случае величина схц (учитывая действительное распределение температур по толщине стенки) составляет 1,2—1,3. Указанные величины коэффициентов концентрации были определены поляризационно-оптическим методом. [c.60]

Вместе с тем установлено, что в реальных конструкциях в зоне примыкания патрубка пластические деформации возникают при весьма низких номинальных напряжениях, составляющих примерно 0,2от- Поэтому для определения фактических внутренних усилий в этой зоне необходимо проведение испытаний крупномасштабных моделей, выполненных из натурного материала и нагруженных в упругопластической области. Кроме того, как отмечалось выше (см. гл. 1, 2, 3), для уточненных расчетов малоцикловой прочности необходимо учитывать кинетику деформированного состояния расчетных сечений при повторном нагружении. Для неосесимметричных задач теории оболочек перераспределение упругопластических деформаций на каждом цикле нагружения может быть изучено в настоящее время преимущественно экспериментальным путем. Проведение таких экспериментальных исследований сопряжено с измерением полей упругопластических деформаций, характеризующихся значительным градиентом при этом возникает необходимость измерения и регистрации больших пластических деформаций в процессе циклов нагружения и малых упругих деформаций при разгрузке. Из известных методов измерения полей упругопластических деформаций на плоскости обычно используются методы оптически активных покрытий, муаровых полос и малобазные тензорезисторы. [c.139]

Экспериментально установлено, что требуемая степень герметичности стыков достигается для определенных материала и формы прокладки при некотором минимальном значении среднего напряжения сжатия в прокладке отш называемого минимальным контактным давлением. Значения отш (табл. 10.1) зависят от материала, размеров и качества поверхности прокладок, формы и качества рабочей поверхности фланцев, рабочей среды (жидкости, газа), ее температуры и других факторов, но не от внутреннего давления среды. [c.297]

Экспериментальная проверка рассматриваемого метода определения первичных внутренних напряжений показала хорощую воспроизводимость результатов измерения, не превышающих 10%. [c.91]

В этих уравнениях показатель т, используемый вместо показателя а в уравнении (3.17), характеризует истинную зависимость скорости ползучести от напряжения. Смысл величины т заключается в том, что с помощью уравнения (3.27) можно определить внутреннее напряжение стг, и следовательно, эффективное напряжение Gf. В качестве экспериментального способа определения указанных величин помимо испытаний на ползучесть с резким изменением напряжений и испытаний на растяжение с резким изменением скорости деформации (см. рис. 3.20), применяют [20] другой способ. Резко уменьшают напряжения в процессе ползучести, определяют уровень напряжений, при котором скорость [c.72]

При расчете баков ракет широко используются результаты экспериментальных исследований. Это касается прежде всего расчетов на устойчивость. Критические напряжения потери устойчивости тонкостенных элементов определяют преимущественно опытным путем. В этой главе рассмотрена приближенная методика расчета на устойчивость основного силового элемента конструкции — цилиндрических обечаек несущих баков. Учитывается влияние внутреннего давления, неравномерности распределения напряжений по сечению. Используются данные экспериментов, служащие для уточнения теоретических формул. Приведена последовательность определения численных значений критических нагрузок для различных подкрепленных и непод-крепленных конструкций баков.. Рассмотрены расчеты на прочность цилиндрических обечаек и днищ разной формы, а также сфероидальных и торообразных баков. [c.291]

Искомая функция / (т ) определяется экспериментально по изменению угловой скорости наружного цилиндра ы для ротационных приборов с различными отношениями S радиусов наружного и внутреннего цилиндров при постоянном напряжении сдвига т на наружном цилиндре. Обычно при измерениях применяют наборы вискозиметров с наружными цилиндрами одного размера и внутренними цилиндрами различных диаметров. Отметим, что постоянство принято исключительно для определенности производимых здесь математических операций, точно таким же образом мол<но решать поставленную задачу и в предположении постоянства т . [c.145]

Задачи о теплопроводности твердого тела с периодически изменяющейся температурой на поверхности представляют весьма большой практический интерес. Подобные задачи встречаются в следующих случаях а) при исследовании колебаний температуры коры Земли, периодически нагреваемой Солнцем (см. 12 настоящей главы) б) при работе на различных экспериментальных установках для определения температуропроводности (см. 12 настоящей главы, а также 4 и 8 гл. IV) в) при вычислении периодически изменяющихся температур (а следовательно, и соответствующих термических напряжений) в стенках цилиндров паровых машин [14, 15] и двигателей внутреннего сгорания и, наконец, г) в теории автоматических систем регулировки температуры. [c.70]

Поверхность тела представляется при помощи четырехугольных и треугольных элементов с квадратичным изменением формы и линейным, квадратичным или кубическим изменением перемещения и вектора напряжений относительно внутренней системы координат. Тело разбивается на подобласти производится дискретизация интегрального уравнения для каждой подобласти, и получается система уравнений ленточного типа. Для вычисления интегралов используется квадратурная формула Гаусса, число узлов в которой выбирается на основании верхней оценки для ошибки, определенной по значениям производных от подынтегральных выражений. Масштаб коэффициентов в уравнениях выбирается таким образом, чтобы получить устойчивую при счете систему, разрешимую методом исключения без итерации остатков. Поблочное решение уравнений позволяет рассматривать большие задачи. В программе используется большое число процедур, осуществляющих контроль и автоматическое формирование данных. Результаты решения задачи о фланце трубопровода и характеристики выполнения программы сравниваются с результатами, полученными методом конечных элементов, и экспериментальными результатами. [c.111]

Общее распределение напряжений. На рис. 31 для сосуда 3 приведены кривые равных уровней кольцевых напряжений и интенсивностей напряжений, вычисленные по методу упругопластических конечных элементов для области вне действительной зоны контакта (и, следовательно, совпадающие с расчетами по упругой модели материала )). На рис. 31 представлены два характерных вида нагружения — затяг шпилек и последующее нагружение внутренним давлением. Сравнение с экспериментальными данными не проводится, так как согласие расчета и экспериментов для напряжений не может быть лучше, чем для перемещений, определенных непосредственно по измеренным в опыте деформациям и уже сравнивавшихся выше с результатами вычислений. Поэтому имеет смысл обсуждать только различие в расчетах напряжений по методу конечных элементов и модели жесткого кольца, но, очевидно, это различие должно иметь такой же общий характер, как и различие в перемещениях. [c.48]

Для проверки применимости приближенных формул (2) — (5) при определении концентрации напряжений в галтельных сопряжениях и оценки получаемой погрешности ниже приведены сравнения результатов, получаемых по этим формулам, с данными экспериментальных исследований и расчетов численными методами теории упругости. Рассматриваются галтельные сопряжения в телах враш ения, оболочках ступенчато-переменной толщины и сопряжениях оболочки с пластиной действующие нагрузки — растягивающие осевые усилия и равномерное внутреннее давление. Для приближенного расчета усилия N и М определены с использованием формул теории оболочек и пластин по методу работы [3]. [c.78]

В случае твердых тел имеют место очевидные затруднения в экспериментальном определении интересующих величин. Действительно, совершенно невозможно непосредственное измерение не только напряжений, но и деформаций во внутренних точках твердого тела. Сравнительно просто с помощью различных тензометров экспериментально можно определить только средние значения относительных удлинений линейных элементов на поверхности образцов, испытывающих определенного вида нагрузку, которую, лишь как равнодейст-ьующую, мо но замерить с достаточной точностью. [c.56]

В аналитических и экопериментальных исследованиях остаточных напряжений в волокнистых композитах используются два подхода — уже упомянутая выше модель коаксиальных цилиндров и модели регулярных типов расположения волокон. Первый подход основан на довольно простых математических соотношениях и поэтому применялся более широко [14, 27, 32]. Он был развит в работе [27] и позволил рассмотреть, наряду со свойствами, зависящими от температуры, влияние пластического течения в матрице, подверженной деформационному упрочнению. В этой и других работах пользуются не вполне определенным понятием температура релаксации внутренних напряжений имеется в виду температура, ниже которой влияние ползучести ослабевает и могут возникать напряжения значительной величины. Хекер и др. f27] устранили эту неточность, определив температуру релаксации внутренних напряжений путем сопоставления расчетных результатов с данными экспериментального определения остаточных напряжений в модельных композитах типа коаксиальных цилиндров. [c.66]

На рис. 12 приведены результаты экспериментального определения остаточных напряжений в образцах из стали 40Х с закаленной поверхностью на глубине 2—2,5 мм различной кривизны [3]. Закалку опытных образцов производили на ламповом генераторе при однов1ременном нагреве всей закаливаемой поверхности. Эпюры показывают, что в поверхностных слоях наружной цилиндрической поверхности возникают значительные остаточные сжимающие напряжения. В поверхностных слоях внутренней цилиндрической поверхности остаточные сжимающие напряжения имеют только небольшую величину (для отверстия диаметром 40 мм) или переходят в растягивающие напряжения (для отверстия диаметром 20 мм). [c.265]

Чем больше силы трения в реальной жидкости, тем больше, при равных прочих условиях, потери напора hj-. Между силами трения и потерями напора hf (т. е. работой сил трения) существует, естественно, определенная зависимость. Зная распределение в потоке напряжений х, а также скоростей и (дающих нам величину перемещений частиц жидкости), мы могли бы подсчитать работу сил трения и тем самым определить потери напора. Однако такая задача является весьма трудной, в частности, в связи с тем, что поле скоростей и нам часто бывает неизвестным. Здесь приходится идти особыми приближенными путями, освещаемыми ниже. При этом, рассматривая вначале простейший случай движения жидкости — установившееся равномерное движение (местные потери отсутствуют) — мы пользуемся особым уравнением, которое дает связь только между силами трения и потерями напора. Это достаточно точное уравнение принято называть основным уравнением установившегося равномерного движения жидкости (см. 4-2). На основании этого уравнения, а также на основании законов Ньютона о силах внутреннего трения (см. 4-3), мы далее и устанавливаем необходимую нам зависимость, связывающую потери напора и скорости движения жидкости. Этот вопрос достаточно хорошо решается теоретически для простейших случаев ламинарного движения (см. 4-4 и 4-5). В случае турбулентного режима приходится прибегать к использованию некоторых экспериментальных коэффищ1ентов, вводимых в теоретический анализ. [c.130]

В работе [49] исследованы стеклоэпоксидные сосуды со специальной намоткой для создания равнонапряженной конструкции [48]. Сосуды нагружались внутренним гидростатическим давлением, построена зависимость времени, прошедшего до момента разрыва сосуда, от напряжения, которому подвергалось стекло. Экспериментальные результаты показали в логарифмическом масштабе линейную связь между напряжением и временем до разрушения. Далее было принято, что существует начальная трещина длиной Сц в пучке волокон и что скорость роста трещины прямо пропорциональна и-й степени растягивающего напряжения в волокне. Затем была использована теория Гриффитса для определения критической глубины трещины, приводящей к разрушению волокон и сосуда. Численное значение показателя п определялось обработкой экспериментальных результатов с предложенных позиций. [c.315]

Хотя методы аналитического определения предельных напряжений композитов имеют неоспоримое преимущество перед чисто экспериментальными методами, отсутствие уверенности в правильности использованного критерия прочности требует проведения испытаний слоистых композитов в условиях комбинированного нагружения. Аналитические критерии, предложенные Цаем, By и Шойблейном, требуют также проведения испытаний при плоском напряженном состоянии для вычисления смешанных компонент тензоров прочности. Из различных типов образцов, используемых для определения предельных напряжений композиционных материалов при комбинированном нагружении, наиболее предпочтительными являются тонкостенные трубки, нагружаемые внутренним и наружным давлением, осевой нагрузкой и кручением. [c.162]

В существующих в настоящее время нормативных материалах при расчете труб на прочность не учитываются в явном виде характеристики малоциклового разрушения, а также такой фактор, как концентрация напряжений и обусловленное этим появление упругопластических деформаций от эксплуатационных нагрузок. Это вызывает необходимость проведения специальных экспериментальных исследований работы сварных труб большого диаметра при уровнях внутреннего давления, соответствующих эксплуатационным, с целью определения особенностей сопротивления их деформированию и разрушению при статическом и повторностатическом нагружениях. [c.138]

Определение действительного напряженного состояния ВВЭР в условиях холодной и горячей обкатки, а также при эксплуатации в настоящее время выполняется экспериментально, главным образом методами электрического тензометрирования. Эти методы исследования разработаны с большой полнотой и допускают осуществление измерений в весьма сложных условиях эксперимента. Тензометрирование наружных поверхностей конструкций представляет собой сравнительно простую задачу. Измерение же деформаций и температур на внутренних поверхностях (корпусов реакторов и парогенераторов, внутрикорпусных устройств и др.) сопряжено с весьма большими трудностями. Такие измерения предъявляют высокие требования к тензорезисторам, которые должны работать в агрессивной среде, движущейся с большой скоростью, при температурах, изме-78 [c.78]

С. Д. Ковалев [3.39, 3.44] провел экспериментальное исследование теплоотдачи в следующем диапазоне параметров давлений 10—85 бар, чисел Re=(0,24—2)-10 , температуры газа до 550 °С, температуры стенки до 650 °С. Тепловой поток менялся от 0,45-10 до 2-10 Вт/м . Экспериментальный участок был выполнен из труб (сталь 1Х18Н9Т) с внутренним диаметром 10 мм, толщиной стенки 2 мм и длиной обогреваемой части 5 м. На наружной поверхности по верхней образующей трубы приварены с постоянным шагом 16 термопар, служащих одновременно потенциальными отводами для замера падения напряжения на отдельных участках. Обогрев трубы производился путем непосредственного пропускания переменного тока низкого напряжения. В эксперименте производились замеры температур газа на входе в экспериментальный участок и на выходе из него, температур наружной стенки трубы, давления, расхода газа, силы тока и падения напряжения как на отдельных участках, так и по всей длине трубы. Предварительно была проведена тарировка на водяном паре, показавшая удовлетворительные результаты. Максимальная относительная погрешность определения коэффициента теплоотдачи не [c.99]

Напряженное состояние многослойных рулонированных оболочек в области упругих деформаций оценивают с помощью разработанных методов теории упругости. При неупругом деформировании многослойных оболочек, которое может иметь место в процессе изготовления (операции намотки, экспандирования) или эксплуатации, определение напряженного состояния расчетным путем, учитывая неоднозначность связей между напряжениями и деформациями, сложный характер нагружения в различных слоях, встречает значительные трудности. Известные экспериментальные методы основаны на использовании модельных материалов или требуют свободного доступа к поверхности исследуемого объекта, что практически неосуществимо по отношению к внутренним слоям. [c.314]

Ввиду трудности подробного экспериментального исследования температур и напряжений в роторах для их определения был принят экспериментально-расчетный метод. В соответствии с этим методом экспериментальная часть работы включала в себя измерение с помо1цью специальных устройств температуры пара, омывающего ротор, на отдельных его участках при различных режимах работы турбины, а также измерения температуры металла ротора на внутренней расточке при вращении его на валоповороте в период остывания с целью уточнения исходных условий для режимов пуска. Отказ от измерения температур поверхностей роторов позволил применить упрощенную схему токосъема, не требующую переделки в системе регулирования. Для оценки как температуры пара, омывающего ротор, так и температуры ротора использовались термопары, установленные на датчиках радиальных зазоров в непосредственной близости от ротора перед 7-й ступенью ЦВД и в зоне паровпуска ЦСД. Кроме того, в качестве измерительных устройств для контроля температур пара в проточной части и в районе диафрагменных уплотнений использовались специальные гребенки термопар и термопары, установленные в различных полостях турбины. [c.157]

Позднее обширные работы в области экспериментального н теоретического исследования внутренних напряжений были проведены Н. Н. Давнденковым, который разработал ряд методов для их определения. [c.76]

Так, если химическая микронеоднородность ликвационного и карбидного происхождения обнаруживается весьма достоверно и сравнительно просто, то микронеоднородность, вызываемая действием внутренней адсорбции (включая и присутствие моноокиси кремния), экспериментально пока не может быть выявлена, так как нет средств и методов, обладающих необходимой чувствительностью. Очень трудно экспериментально обнаружить химическую ультрамикронеоднородность, возникающую в результате взаимодействия полей напряжений дислокаций с растворенными атомами. Тем не менее, однако, уже сейчас имеются предпосылки для того, чтобы обеспечить возможность управления в определенной мере степенью развития химической микронеоднородности и, следовательно, величиной прокаливаемости. [c.150]

Зная коэффициенты упругости, определенные в координатах главных осей симметрии кристаллов, можно рассчитать соответствующие коэффициенты упругости для любого произвольного направления в кристалле. Решение такой задачи важно как для описания упругого поведения поликристаллических объектов, в которых отдельные кристаллы произвольно ориентированы относительно действующего напряжени) , так и для оценки экспериментальной погрешности определения упругих констант монокристаллов, связанной л блочностью их внутренней структуры и разориентировкой при измерениях. [c.250]

Несовершенства кристаллической решетки металла должны оказывать определенное влияние на проницаемость металлических мембран для водорода, так как возможными путями диффузии водорода через металл являются 1) междоузлия кристаллической решетки 2) границы зерен в поликристалличе-ских образцах 3) несовершенства кристаллической решетки внутри зерен. Соотношение между этими видами диффузии устанавливается, очевидно, в каждом конкретном случае в зависимости от состояния металла и условий (температура, давление газообразного водорода вне металла или плотность тока, состав электролита и т. д.). Роль междоузлий и границ зерен в диффузии водорода через железо и сталь обсуждалась ранее (раздел 2.6). Нарушения кристаллической решетки (вакансии, дефекты упаковки, дислокации, малоугольные границы в блоках мозаики и т. д.), вызванные механической или термической обработкой (Металла, могут служить ловушками , коллекторами, для водорода. Это приводит к сильному торможению процесса диффузии водорода через металл [268—270]. Имеющиеся в настоящее время экспериментальные данные недостаточны для того, чтобы надежно разделить влияние на диффузию водорода внутренних напряжений, границ блоков мозаики, дислокаций, вакансий и других нарушений кристаллической решетки [259]. Решение этой задачи осложняется тем, 1что один тип дефектов непрерывным образом может трансформироваться (за счет количественных изменений) в другой. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...