Температура, напряжения от неравномерности ее распределения

Вторая задача — определение температуры в различных участках тела, участвующего в процессе теплообмена. Эта задача имеет важное значение для расчета деталей машин и конструкций, так как прочность материалов сильно зависит от температуры, а неравномерное распределение температуры вызывает появление термических напряжений. [c.206]

Чем менее теплопроводен материал электрода, тем больше перепад температуры и неравномерное распределение напряжений по сечению электродов и тем вероятнее образование треш,ин на рабочей [c.7]

При циклических нагревах в связи с резким перепадом температур создается неравномерное распределение напряжений по сечению электрода, которое при малопластичном материале может привести к образованию трещин. Перепад температур увеличивается интенсивным охлаждением электродов проточной водой. Чем менее теплопроводен материал, тем естественно больше перепад температур и вероятнее образование трещин на контактной поверхности. Исследования показали, что сопротивление термической усталости 14 [c.14]

Первая группа. Предшествующая обработка может привести металл в неустойчивое состояние. Так, холодная пластическая деформация создает наклеп — искажение кристаллической решетки. При затвердевании не успевают протекать диффузионные процессы, и состав металла даже в объеме одного зерна оказывается неоднородным. Быстрое охлаждение или неравномерное приложение напряжений делает неравномерным распределение упругой деформации. Неустойчивое состояние при комнатной температуре сохраняется долго, так как теплового движения атомов при комнатной температуре недостаточно для перехода в устойчивое состояние. [c.225]

Для решения задач по определению напряжений, возникающих в теле при неравномерном распределении температур, используется математический аппарат теории упругости. Принимая условие независимости свойств материала от температуры и используя закон Гука, определяющий линейную связь напряжений и деформации, удалось получить ряд решений применительно к нагреву различных конструкций. Однако сварочный процесс связан с изменением температуры в значительных пределах и, как [c.417]

Рассмотрим тонкий круговой диск при неравномерном распределении температур. Пусть температура Т является функцией только радиального расстояния г, тогда получим случай осесимметричного плоского напряженного состояния. Пользуясь цилиндрическими координатами из уравнения (VII. ), находим [c.94]

Циклов. Другим способом испытания для определений характеристик малоциклового сопротивления является нагружение с постоянной амплитудой полной деформации, рассматриваемое как жесткое , так как. образование пластической деформации ограничено задаваемой полной деформацией. Такие условия нагружения возникают около зон концентрации напряжения, около дефектов, при неравномерном распределении температуры по сечениям. Эти условия обеспечивают также стационарность процесса деформации в смысле отсутствия одностороннего их накопления. [c.79]

Неравномерное распределение температур по длине и профилю лопатки вызывает появление термических напряжений. Для их уменьшения необходимо выдерживать режим пуска турбомашин в соответствии с инструкциями по их обслуживанию. [c.278]

Выносливость деталей в отличие от образцов в значительной мере зависит от одновременного действия следующих факторов 1) напряженного состояния, вызванного условиями нагружения 2) неравномерности распределения и концентрации напряжений 3) влияния абсолютных размеров, масштабного фактора 4) состояния поверхностного слоя и действия остаточных напряжений 5) влияния эксплуатационных условий (коррозии, температуры, частоты нагружения и т.д.). [c.211]

Уменьшение внутренних растягивающих напряжений. При анализе причин возникновения КР отмечалось, что необходимым условием для развития процесса КР является действие растягивающих напряжений. По, своему происхождению эти напряжения могут быть различными внешними (активными), проявляющимися в результате приложенной нагрузки или давления и т. п. термическими (из-за наличия градиента температур в металле) или внутренними (остаточными), которые возникают в результате различных технологических операций при изготовлении деталей (термической обработки, сварки, деформаций и т. д.). Вследствие неизбежной неравномерности распределения напряжений различного рода по поверхности металла, в отдельных местах ее создаются наиболее опасные участки с высокими растягивающими напряжениями. Доказано, что даже в отсутствие активных внешних нагрузок на таких участках может быстро развиваться КР. [c.74]

Нагрузки, воздействующие на конструкции, подразделяются на силовые и тепловые. Силовые нагрузки могут приводить к изменению физико-химических свойств материалов, к ползучести и дополнительным температурным деформациям. В ряде случаев этот вид нагрузки может вызвать изменение жесткости отдельных частей, изменение характера распределения внешних поверхностных нагрузок и динамических характеристик самой конструкции. Сравнительно большая тепловая инерция материалов приводит к неравномерному распределению температуры по элементам конструкции. В результате этого возникает неравномерная деформация конструкции, подобная деформация под действием силовых нагрузок. Поэтому обычно и выделяют дополнительные температурные напряжения. [c.23]

Внутренние напряжения возникают как в результате неоднородности объемных изменений при структурных превращениях, имеющих различную интенсивность по сечению образца, так и вследствие неравномерности распределения температуры при охлаждении. [c.180]

Прекращение нагрева в этот момент приведет к тому, что начальные условия в процессе охлаждения существенно изменятся вместо равномерного температурного поля по телу лопатки будет иметь место явно неравномерное распределение температуры, что скажется на формировании напряженного состояния при охлаждении. Тот же температурный перепад в цикле [c.198]

Специфика процессов сварки, при которой изделия подвергаются сильному местному нагреву, вызываюш ему неравномерное распределение теплового потока, требовала глубокого изучения температурного состояния металла при сварке. Исследование распределения температуры в элементах конструкций при сварке имело огромный теоретический и практический интерес, так как сосредоточенный и непрерывно изменяюш ийся нагрев вызывал внутреннее напряжение и остаточные деформации в конструкциях, а в ряде случаев приводил к их короблению. [c.138]

Вообще говоря, в блоках с неравномерным распределением температуры и нейтронных потоков напряжения складываются из температурных и радиационных, однако температурные напряжения (если они сразу не приводят к разрушению) полностью релаксируют при флюенсе 2- lO i нейтр./см , вызывая лишь незначительные остаточные деформации. Поскольку в момент разрушения блоков флюенс составил нейтр./см , то могли действовать только радиационные напряжения, вызванные неравномерностью усадки, и напряжения, обусловленные взаимодействием с циркониевой канальной трубой. [c.259]

Неравномерность распределения напряжений. При пластической деформации напряжения распределяются неравномерно, что обусловливается 1) формой деформируемого тела, 2) внешним трением. 3) распределением температуры в деформируемом теле, 4) неоднородность структуры. [c.274]

На рис. 3 представлены кривые распределения температур рассчитанных для многослойной оболочки, имеющей постоянную толщину с максимальной величиной зазора (б = 0,06 мм) и для монолитной стенки (б = 0). Если графики иллюстрирующие распределение температур в монолитной стенке для всех моментов времени близки к прямым линиям, то соответствующие им кривые для многослойной стенки имеют качественные отличия, а именно характерную точку перегиба в зоне контакта обечайки и рулонированной части оболочки неравномерное распределение градиента температур по толщине оболочки и др. Это свидетельствует о том, что градиенты температур в многослойной стенке и, следовательно, температурные напряжения могут быть существенно больше, чем для монолитной стенки. [c.152]

Термические напряжения в цилиндрической оболочке при неравномерном распределении температур вдоль образующей [74] [c.274]

Н и к и т и н В. А., Письменная Г. И. Определение термических напряжений и деформаций при неравномерном распределении температуры. — Сб. Тепловые напряжения в элементах конструкции, вып. 4. Киев, Наукова думка , 1964. [c.349]

В цельносварном экране неравномерность теплового потока вызывает неравномерное распределение температур по трубам по ширине стены и температурные напряжения носят иной характер. [c.167]

Причинами возникновения сварочных напряжений являются неравномерность распределения температуры при сварке и жесткость свариваемых элементов, препятствующая свободному развитию тепловых деформаций и вызывающая возникновение пластических деформаций. При сварке закаливающихся сталей на развитие сварочных напряжений влияют также структурные превращения в шве и зоне термического влияния, сопровождающиеся изменением объема. В сварных соединениях разнородных сталей проведение термической обработки приводит к появлению нового вида термических внутренних напряжений, обусловленных разностью коэффициентов линейного расширения свариваемых деталей (п. 5 главы II). [c.59]

С увеличением толщины свариваемых деталей и их жесткости температура подогрева обычно повышается на 100—200 против используемой при сварке конструкций относительно небольшой жесткости. Этим достигается уменьшение неравномерности распределения температур, а следовательно, и снижение величины сварочных напряжений и деформаций, обусловленных ею. В условиях сварки деталей повышенной жесткости, когда возникающие сварочные напряжения могут носить характер реактивных напряжений п. 2, глава П1), снижение величины последних за счет повышения температуры подогрева будет уменьшать опасность образования трещин. [c.87]

При расчете однородного диска вычисленные напряжения получены путем сложения рабочих напряжений, вызванных полезной нагрузкой, и термических напряжений, обусловленных неравномерным распределением температуры по радиусу диска (верхняя кривая). Расчет композитного диска проводился с учетом и третьей составляющей напряжений, вызванных разностью коэффициентов линейного расширения перлитного центра и аустенитного обода. Эти напряжения были вычислены исходя из предположения, что при нагреве диска до температуры отпуска (в данном случае до 650°) диск не будет напряжен (п. 3, глава III). [c.128]

Циклический характер тепловых режимов работы атомных реакторов обусловливает неравномерное распределение температур между сопрягаемыми элементами (например, фланец корпуса — крышка — шпильки — нажимное кольцо в зоне главного разъема реактора ВВЭР), а также по длине и толщине рассматриваемого элемента. Эта неравномерность распределения температур является источником возникновения температурных напряжений с различными градиентами в пределах рассматриваемого сечения. [c.29]

Мерами, способствующими сохранению распределения потока теплоносителя в пучке, могут быть, например, установка локальных направляющих устройств и ограничение минимальных значений расхода, ниже которых нарушается автомодельность течения. Неравномерность распределения потоков теплоносителей или рабочего тела приводит к неоднородному распределению температур поперек трубного пучка, снижению эффективности теплообмена и, самое главное, к возникновению механических напряжений между отдельными трубами и узлами трубного пучка и ТА в целом. [c.27]

В результате экспериментов выявлено, что теплоноситель распределяется по периметру пучка достаточно равномерно, однако по радиусу имеется развертка расходов. В частности, скорости потока у центральной трубы выше, чем в остальной части пучка. Это объясняется тем, что по ходу потока к центру цилиндрического пучка, что имеет место на входных и выходных участках, площадь проходного сечения уменьшается. Поскольку неравномерное распределение расходов по радиусу пучка приводит к перекосу температуры между трубами пучка и центральной трубой и появлению температурных напряжений, эти явления изучались на упрощенной модели экспериментально и рассчитывались теоретически. [c.259]

В случае термических напряжений, вызванных неравномерным распределением температуры в неоднородном теле, правая часть уравнения (4.8) содержит также член, который имеет вид [421 [c.117]

Основные причины возннкновения сварочных деформаций и оста-тачиых напряжений — неравномерность распределения температуры в изделиях при сварке. Шов и околошовная зона испытывают пластические и упругопластические деформац и сжатия прн нагреве и растяжения прн охлаждении. Для уменьшения деформаций и остаточных напряжений в сварных конструкциях однослойные швы следует сваривать отдельными участками длиной 100—350 мм в последовательности, указанной на рнс. 28.9, г, д. Многослойные ш зы следует выполнять гак назьшаемьш каскадным методом (рис. 28.9, е). [c.268]

В качестве причин, вызывающих локальную коррозию, М01УГ быть пористость, направленные остаточные напряжения, неравномерное распределение температур, неблагоприятная текстура. [c.280]

Соединения склеиванием не лишены и недостатков низкая прочность на односторонний отрыв или отдир (сТд 9-7-65 даН/см ) относительно невысокая долговечность необходимость нагрева, прижатия и выдержки (до 24 ч и более) деталей при склеивании зависимость прочности от сочетания склеиваемых материалов, температуры склеивания и условий эксплуатации соединений необходимость соблюдения специальных мер по технике безопасности некоторая неравномерность распределения напряжений, так как наибольшие напряжения сдвига возникают в углах и по краям поверхностей склейки, где в первую очередь и появляются трещины. [c.398]

При электрошлаковой сварке соединение формируется сразу по всей толщине. Возникающие остаточные напряжения в значительной степени зависят от толщины металла. При толщинах до 100 мм усадка металла шва и высокотемпературной около-шовной зоны в направлении толщины происходит свободно, поэтому остаточные напряжения в направлении толщины незначительные. Продольные остаточные напряжения Gx достигают предела текучести металла, и их распределение в поперечном сечении подобно случаю однопроходной сварки пластин встык. При дальнейшем увеличении толщины механизм образования остаточных напряжений изменяется, так как усадка металла в направлении толщины не может при этом происходить беспрепятственно. Вследствие этого возникают значительные остаточные растягивающие напряжения ст . С ростом толщины свариваемого металла при электрошлаковой сварке наблюдается неравномерность распределения температур по толщине, вызванная теплоотдачей с поверхностей. При этом температура в глубине шва выше, чем на поверхностных участках. На стадии охлаждения это приводит к появлению растягивающих поперечных напряжений Оу в глубине металла шва. [c.429]

Температурные напряжения возникают в нагретом теле при неравномерном распределении или воздействии внещних сил. Рассмотрим влияние нагрева на тело. Представим тело состоящим из большого количества малых кубических элементов одинаковых размеров, которые, соединяясь вместе, образуют заданный сплошной массив. При равномерном повышении температуры тела, когда ограничивающие тело поверхности свободны от усилий, каждый элемент будет расщиряться на одну и ту же величину равномерно во всех направлениях. Напряжения в теле не будет. [c.91]

Погрешность величин нагрузок [начиная со 100 Н (с 10 кгс).] от измеряемой не более 2% число оборотов испытуемого образца 2800, 4900 и 8700 в 1 мин при частоте 47,82 и 145 Гц общая мощность электродвигателей не более 1 кВт. Питание от сети трехфазного переменного тока напряжением 220/380 В габаритные размеры собственно машины 880 550 1180 мм рабочий диапазон температур 300—1100°С точность поддержания температуры 500н-600 6 С 601-Ь900 8°С 901-т-И00 12°С неравномерность распределения температуры вдоль образца (при частоте до 50 Гц) не должна превышать от заданной температуры на 10 мм длины образца 1% потребляемая мощность одной электрической нагревательной печи не более 1,5 кВт масса машины с печью 385 кг габаритные размеры щита (ЩУ-91), мм 800, 1800, 550, масса щита 400 кг габаритные размеры пульта измерения температуры (ПИТ-1) 1000 1400 860 мм масса 160 кг. [c.152]

Отмечаемая в ряде случаев неравномерность распределения деформаций нагружаемого образца в связи с геометрической концентрацией напряжений и особенно неравномерностью поля температур делает недостоверными косвенные способы издгерения деформаций (например, измерение относительного перемещения захватов и т. д.). [c.220]

Большинство факторов, оказывающих воздействие на сопротивление материалов усталости, а следовательно, в большей или меньшей степени влияющих на закономерности образования нераспространяющихся усталостных трещин, можно разделить на четыре основные группы. К первой группе относятся особенностп геометрического строения деталей, а именно их размеры, острота и глубина концентраторов напряжений, — иными словами, все параметры, которые определяют неравномерность распределения напряжений в деталях. Вторая группа — факторы, связанные с режимом нагружения, такие, как, например, уровень максимальных напряжений цикла и коэффициент асимметрии цикла, нестационарность режима нагружения, существование перегрузок и др. К этой группе можно отнести и факторы, связанные со схемой приложения нагрузки. Третья группа — факторы, связанные с механическими свойствами и структурой материала, из которого изготовлены детали. К четвертой группе относятся факторы, связанные с внешними условиями, в которых эксплуатируются различные детали температура, коррозионная среда, вакуум и др. [c.69]

Работа элементов конструкций при теплосменах в агрессивном газовом потоке представляет собой весьма сложный процесс, при котором материал находится в экстремальных условиях как по уровню напряжений и температур, так и по характеру неравномерности. При этом материал нодвергается термической усталости, неоднородной по объему. Обычно наиболее напряженные и нагретые поверхностные слои активно взаимодействуют с химически активным газовым потоком. Процессы высокотемпературной газовой коррозии и эрозии, равно как диффузия элементов из газа в глубь материала и диффузия легирующих элементов к поверхности, приводят к существенному изменению механических свойств материала и накоплению в нем неравномерно распределенных по объему повреждений. [c.187]

МИ колебаниями от главных циркуляционных насосов, гидродинамическими усилиями от изменения скоростей и направлений потоков теплоносителя в первом контуре, тепловыми пульсациями от недостаточного перемешивания потоков теплоносителя, вибрациями и колебаниями от сейсмических нагрузок. Сложный спектр высокоскоростных и вибрационных механических и тепловых нагрузок имеет место при различных аварийных режимах, связанных с возможным разрывом главных трубопроводов первого контура и динамическим смещением опор корпуса реактора при мощных землетрясениях и разрывах. Характер и анализ перечисленных выше статических и циклических нагрузок и связанных с ними напряжений приведены в нормах расчета на прочность [1,2]. Перечисленные выше нагрузки создают в корпусах и других злементах первого контура водо-водяных реакторов соответствующие номинальные нагфяжения. Учитывая сложность конструктивных форм этих элементов, неравномерное распределение температур по толщине стенок каждого элемента и между отдельными элементами, а также различие в физико-механических свойствах (коэффициенты линейного расширения, теплопроводность), суммарные местные напряжения могут значительно (в 2—3 раза и более) превосходить номинальные. По данным [1, 2, 6, 23, 29—37], коэффициенты концентрации напряжений а от механических нагрузок (равные отношению местных напряжений в различных зонах корпуса реактора к номинальным напряжениям в гладкой цилиндрической или сферической части) составляют величины порядка 1,5—5. Для некоторых из зон корпуса эти коэффициенты приведены в табл. 1.3. [c.19]

Механизм действия термобиметаллических элементов следующий полоса, лента, диск или любой другой элемент из термобиметалла, имеющий плоскую форму при исходной температуре, в процессе нагрева деформируется (изгибается) за счет неравномерного распределения внутренних напряжений в его сечениях, вызванного выще-указанным различием в коэффициентах теплового расширения его слоев. Изгиб происходит таким образом, что при нагреве слой с большим коэффициентом теплового расширения (испытывающий напряжения сжатия) находится с выпу лой стороны, а слой с меньшим коэффициентом теплового расширения (испытывающий напряжения растяжения) — с вогнутой стороны. При охлаждении термобиме-таллическнй элемент изгибается в противоположном направлении. Однако термобиметаллические элементы могут фиксировать (или измерять) не только изменение температуры окружающей среды, но и все изменения состояния, процессов, параметров, связанные с вышеуказанным изменением температуры. При этом термобиметалл может выполнять функции измерительного, компенсационного, регулирующего или защитного элемента. [c.319]

Коэфицнент 3 учитывает неравномерность напряжений, обусловленную неравномерным распределением температуры в деформируемом металле. [c.276]

Сопротивление разрушению полимеров существенно зависит от температуры, скорости деформирования и времени выдержки под напряжением. Исходная структура материала способствует неравномерному распределению внутрених усилий между отдельными цепными молекулами, даже если поле осредненных микроскопических напряжений вполне однородно. При быстром приложении внешних усилий некоторые молекулярные цепи оказыва-ваются перегруженными, в то время как другие совсем не воспринимают никаких усилий. При медленном возрастании внешних усилий и при выдержке под постоянными нагрузками распределение внутренних усилий между отдельными молекулярными цепями должно постепенно выравниваться, причем сопротивление разрыву нарастает по мере ориентации цепных молекул в направлении действия растягивающей силы. [c.35]

К а п л у и Д. А., Н и к и т и н В. А. Термоупругие напряжения в круглых и кольцевых пластинах при резко неравномерном распределении температур. — Сб. Тепловые напряжения в элементах конструкций , вып. IV. Киев, Наукова думка , 1964т [c.347]

В рабочих лопатках турбин напряжения различны в кромках и в центральной части и неодинаковы по высоте пера лопатки. На рис. 4.5 [3] показано распределение суммарных (от действия центробежных и газовых сил и неравномерной температуры) напряжений и температур по контуру и срединной линии охлаждае- [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...