Частоты Напряжения критические

Параметрами, используемыми для сравнительной оценки материалов в условиях короны, служат начальное Иц и критическое (/кор напряжения короны, а также время кор- Начальное напряжение короны (/ соответствует минимальному напряжению образования регистрируемой или наблюдаемой короны при таком напряжении процесс может происходить длительное время, не вызывая пробоя материала в условиях испытаний. Критическое напряжение короны (/кор — это напряжение, при котором процесс заканчивается пробоем образца через определенное для данных условий испытания время кор- Указанные параметры являются условными, и их рассмотрение имеет смысл лишь с учетом оговоренных условий испытаний, их методики, размеров и формы образцов и электродов, частоты напряжения и т. п. Нетрудно видеть, что значение (/кор уменьшается с возрастанием кор в определенных пределах. Это иллюстрируется характеристиками (/кор ((кор)-Такие характеристики получают следующим образом. Под напряжением (/1, превосходящим начальное напряжение короны, выдерживают образец до наступления пробоя пусть длительность выдержки будет 1. Такое испытание повторяют для нового образца при напряжении ии 1, соответствующее время до пробоя 2<(1- Полученная зависимость напряжения от времени, протекающего до момента пробоя изоляционного материала в условиях короны, представляет собой так называемую кривую жизни материала при ко [c.123]

Контактный нагрев изделий при пропускании электрического тока силой в несколько тысяч ампер, частотой 50 гц и напряжением 2—8 в. Электродом при этом служит ролик. Вследствие интенсивного охлаждения водой после нагрева выше критических температур образуется закаленная полоса на поверхности вращающегося изделия. Глубина закаленного слоя зависит от силы тока, ширины и скорости перемещения ролика. [c.134]

Одно из следствий научно-технической революции заключается в резком повышении требований к точности расчетов, что, в свою очередь, требует более полного учета всех физических особенностей рассматриваемых задач. Как правило, прикладные задачи, связанные с исследованием колебаний стержней, требуют знания статического напряженно-деформированного состояния. Это существенно осложняет решение уравнений движения, так как требует решения уравнений равновесия — определения вектора состояния в статике, компоненты которого входят в качестве коэффициентов в уравнения малых колебаний. В консервативных задачах статическое напряженно-деформированное состояние влияет в основном только на спектр частот, изменяя их числовые значения. В неконсервативных задачах, например в задачах взаимодействия стержней с потоком воздуха или жидкости, статическое напряженно-деформированное состояние влияет не только на спектр частот (на мнимые части комплексных собственных значений), но и на критические состояния стержня (на действительные значения комплексных собственных значений), что, конечно, необходимо учитывать при расчетах. Во второй части книги, так же как и в первой, основные теоретические положения и методы решения иллюстрируются конкретными примерами, способствующими более глубокому пониманию излагаемого материала. [c.3]

Расчет вала на прочность. Принятые при проектировании турбомашины размеры ротора проверяют вначале в процессе определения критической частоты вращения ротора (см. 8.5), а затем в процессе определения напряжений. [c.291]

Наиболее простым случаем стационарного подвода энергии при циклическом нагружении материала является режим одноосного растяжения с неизменной во времени амплитудой, средним напряжением цикла, а также с неизменной во времени температурой, частотой и прочее. В эволюции состояния элемента конструкции можно выделить, по крайней мере, два критических положения или две критические ситуации момент возникновения трещины, когда устойчивость системы сохраняется, но меняется способ поглощения циклической энергии, и момент достижения усталостной трещиной критических размеров, когда происходит переход от устойчивости к катастрофе, т. е. полное разрушение. Однако еще до возникновения трещины, так же как и в процессе ее распространения, [c.120]

Во втором слз ае нагружения материала в области выше критических условий влияние изменения частоты нагружения, выдержки под нагрузкой и температуры не изменяет механизма формирования усталостных бороздок. С увеличением температуры их шаг нарастает в связи с различными процессами разрастания затупления вершины или нарастанием пор перед вершиной (см. рис. 7.12). Однако их количество полностью характеризует количество циклов нагружения образца, а следовательно, и разрушенного в эксплуатации элемента конструкции. Поэтому оценка длительности роста усталостных трещин по числу усталостных бороздок является корректной для практики. В этом случае может быть проведена оценка уровня эквивалентной деформации или напряжения по соотношениям, представленным в главе 4 настоящей книги. Решение прямой задачи моделирования роста трещин в условиях многофакторного воздействия оказывается более сложной проблемой. Необходимо использовать вид уравнения с различной величиной показателя степени у длины трещины на основе испытания образцов для различных материалов. [c.359]

Установление квазистатического однородного напряженного и деформационного состояния в образце достигается в результате интерференции упруго-пластических волн [373]. Время и степень выравнивания напряжений по длине образца определяются частотой взаимодействия волн, обратно пропорциональной длине образца. Поэтому с повышением скорости деформации обеспечение необходимой равномерности возможно только при сокращении длины образца [136]. При высокоскоростных испытаниях выравнивание напряжений по длине рабочей части образца требует определенного времени, сравнимого с временем испытания. С повышением скорости деформирования это время составляет все большую часть времени испытания при неизменной длине образца. По этой причине для высокоскоростных испытаний неприемлемы пропорциональные образцы, принятые для статических испытаний. Их применение приводит к локализации деформации и разрушения вблизи нагружаемого конца при достижении так называемой критической скорости удара [81, 129], а также к появлению ряда других аномальных эффектов, не характеризующих действительное механическое поведение материала. [c.90]

Наличие разнообразных источников возбуждения колебаний различной интенсивности и частоты, а также влияние фактора рассеяния энергии требуют анализа, в котором были бы связаны между собой действующие нагрузки (в том числе и силы трения) с колебательным процессом, с одной стороны, и колебательный процесс с напряжениями вала, — с другой стороны. Начиная приблизительно с 50-х годов, в литературе появляются работы, в которых освещаются вопросы собственно движения вала, его устойчивости, нестационарного перехода через критические скорости, влияние на этот переход характеристики двигателя, роль упругой податливости опор и ряд других вопросов. Одновременно с этим не ослабевает внимание к вопросу разработки эффективных методов расчета критических скоростей валов сложной конфигурации и со сложной нагрузкой, а также многоопорных валов (список основной литературы приведен в конце главы). [c.111]

Для экспериментального валика с критической угловой скоростью 105 были записаны напряжения изгиба в плоскостях и T]s при переходе i-ерез крити ескую скорость. Соответствующие осциллограммы показаны на фиг. 4. 5, а (записанная переменная составляющая, имеющая частоту вращения вала, вызвана [c.169]

На фиг. 70 показана примерная осциллограмма напряжений на поверхности вала при медленном переходе через критическую скорость. Переменная составляющая Ху колебаний с частотой скорости вращения вызвана весом диска и ее амплитуда все время остается неизменной. Постоянная составляющая х (при стационарном вращении — постоянная, а в данном случае медленно изменяющаяся величина (возникает вследствие изгиба вала силой инерции от неуравновешенного диска при переходе через критическую скорость меняется знак ее амплитуды, отсчитываемой от нулевого положения. Наконец, при появлении увеличивающихся вблизи критической скорости реакций опор обнаруживается составляющая колебаний с частотой, равной удвоенной скорости вращения вала. Последняя имеет тем большую выраженность, чем больше упругая податливость опор. [c.408]

Нагрузки критические — Расчетные формулы 201 --торовые — Напряжения — Расчетные формулы 185 --цилиндрические — Частота собственных колебаний — Формулы 421, 422 [c.638]

Рис. 15. Зависимость амплитуды А= 1/еII фазы ф колебания касательного напряжения в окрестности критической точки от частоты (Sh)

Всем этим соображениям противостояло стремление выполнить турбину 50 МВт в одном цилиндре, а эта задача имевшимися тогда техническими средствами не решалась при установке двухъярусной ступени в ЧНД. В ходе проектирования турбин 50 и 100 МВт было установлено для первой из них максимальное расстояние между осями подшипников 4350 мм, причем критическая частота вращения была очень низкой Пк = = 1770 об/мин, а для РНД турбины 100 МВт Пк — = 1660 об/мин максимальный статический прогиб валов этих турбин был соответственно 0,34 и 0,40 мм. Максимальные напряжения в дисках также были допущены предельными в свое время (Ст(тах = = 265 МПа). Эти соображения и послужили осно- [c.19]

Следует отметить, что при современном развитии радиотехники уже не является необходимым доводить вращение ротора до критической скорости и вводить всю систему в резонансное состояние. В настоящее время балансировочные машины могут успешно применяться на скоростях, достаточно удаленных от резонансных. В этом случае очень малые колебания подшипников с помощью вибродатчиков и специальных электронных усилителей преобразуются в электрический переменный ток, частота которого равна частоте колебаний подшипников, а напряжение тока может быть увеличено до требуемой величины и измерено электрическими приборами. Одновременно с этим при помощи стробоскопического устройства имеется возможность измерить фазовый угол между расположением дисбаланса ротора и направлением его наибольших размахов при колебании. В этом случае балансировка роторов значительно упрощается, что очень важно при балансировках большого количества одинаковых роторов. [c.107]

В гл. II было показано, что при определенной, так называемой критической скорости вращения вал теряет устойчивую, почти прямолинейную, форму и начинает бить . Это явление, связанное с некоторой неизбежной динамической неуравновешенностью вала, нельзя назвать поперечными колебаниями в полном смысле слова, так как форма изогнутой оси вала в процессе движения почти не меняется (некоторая переменная деформация может возникнуть за счет неполной изотропии системы, т. е. различия ее упругих характеристик в вертикальной и горизонтальной плоскостях) и изгибные напряжения сохраняют в процессе движения почти постоянную величину. Тем не менее, представляя круговое (или в общем случае эллиптическое) движение вала в виде суммы поперечных колебаний в горизонтальной и вертикальной плоскостях, можно применить для его математического описания общие формулы поперечных колебаний. При таком представлении центробежные силы, сопровождающие вращение неуравновешенных элементов, играют роль возбудителя первого порядка относительно собственного вращения вала, т. е. такого возбудителя, частота которого равна скорости вращения вала (здесь и в дальнейшем под порядком возбудителя понимается отношение частоты его к скорости вращения вала). Совпадение частоты возбудителя с частотой свободных поперечных колебаний системы, имеющее место при вращении вала с критической скоростью, приводит к опасному росту изгибных деформаций и напряжений. [c.225]

Расчет на прочность роторов производится обычно тогда, когда основные размеры ротора уже выбраны из условий прочности рабочих лопаток, хвостовых соединений, диафрагм, удовлетворительной жесткости вала с точки зрения критической частоты вращения, а также из соображений уравновешивания упорного давления. Таким образом, этот расчет является проверочным. Проверка максимальных тангенциальных напряжений на расточке ротора и радиальных в месте сопряжения диска с валом заставляет зачастую выбирать новые конструктив- [c.232]

Обозначения tgS — тангенс угла магнитных потерь tg б/fif, — относительный тангенс угла магнитных потерь /кр — критическая частота Я — напряженность магнитного поля 0 — температура (точка) Кюри. [c.555]

При сварке покрытыми электродами перенос электродного металла осуществляется в основном крупными каплями различного размера. Внутри крупных капель могут находиться газы, выделяющиеся при плавлении покрытия и металла электрода. Под действием давления газов крупная капля разрывается, образуются более мелкие капли, брызги и частицы пара. К моменту попадания в ванну капли имеют неодинаковые размеры. При крупнокапельном переносе с короткими замыканиями и без них частота образования капель и их размер не остаются постоянными, что ведет к значительным колебаниям силы тока и напряжения дуги, осложняя получение высококачественного шва. Большую стабильность переноса электродного металла возможно получить лишь при струйном переносе (рис. 48, в). С увеличением силы тока размер капель уменьшается, а число их, образующееся в единицу времени, возрастает. Начиная с некоторой силы тока, которую называют критической, крупнокапельный перенос становится мелкокапельным. Мелкие капли образуют почти сплошную струю жидкого металла, которая переходит в сварочную ванну без коротких замыканий. При струйном переносе сила тяжести мелких капель невелика, что позволяет эффективно использовать этот процесс при сварке во всех пространственных положениях. Струйный перенос характеризуется гораздо меньшими колебаниями силы тока и напряжения, а также значительно меньшим разбрызгиванием, чем крупнокапельный. Однако при чрезмерно высоком значении силы тока стабильный струйный перенос переходит во вращательно-струйный, для которого характерно повышенное разбрызгивание, непостоянство длины дуги, напряжения и силы тока. Таким образом, стабильный струйный перенос существует лишь в некотором диапазоне значений силы тока, о чем и следует помнить при выборе параметров режима. [c.90]

Диаметр вала в месте посадки рабочего колеса dg, м (рис. 5.5 а, б), определяют из условий допустимых напряжений от кручения и изгиба, прогиба вала и критической частоты вращения. [c.424]

Пример 16.7. Приведем пример катастрофического разрушения мощной турбины, происшедшего вследствие появления трещин в рабочих лопатках и их отрыва. Во время работы турбины в месте перехода рабочей части лопатки к полке хвостовика образовались трещины (последние были обнаружены на многих соседних лопатках после аварии), однако обслуживающий персонал не подозревал об этом. Размер образовавшихся трещин не достиг критического, и турбина продолжала нормально работать. Внезапно из-за неисправности электрической части генератора в нем произошло короткое замыкание. Защита турбогенератора отключила его от сети, и при этом, естественно, произошел заброс частоты вращения, не опасный при нормальном состоянии рабочих лопаток, но совершенно недопустимый при наличии трещин. Напряженность лопаток возросла, кроме того, из-за возникающих крутильных колебаний валопровода. В результате произошел отрыв одной, а возможно, и нескольких рабочих лопаток последней ступени, масса каждой из кото- [c.439]

Пример 17.10. Поучительной с этой точки зрения является авария с английской паровой турбиной мощностью 87 МВт. Авария привела к практически полному разрушению турбины и повреждениям двух соседних турбоагрегатов. Валопровод турбины был хрупко сломан в пяти сечениях, разорвались три диска в одном из ЦНД, и было разрушено облопачивание в других цилиндрах. Причиной аварии послужило образование трещин коррозии под напряжением (рис. 17.12) в полукруглых пазах под осевые шпонки. Возникшая трещина росла, и ее длина достигла критического значения. В момент стандартной операции по опробованию автомата безопасности, когда турбина достигла частоты вращения 53,3 1/с, произошел разрыв диска, повлекший за собой разрушение всей турбины. [c.486]

Переменное напряжение с частотой выше критической, приложенное к электродам ячейки с динамическим рассеянием света, ускоряет Процессы релаксации отклика — вплоть до времен порядка единиц миллисекунд [81]. При этом возрастают пороговое напряжение и крутизна модуляционной характеристики ПВМС на основе данного эффекта, что благоприятно сказывается на возможностях мультиплексного управления при матричной адресации, [c.98]

В электроотрицательных газах в случае электродов с сильнонеоднородным электрическим полем при положительной полярности электрода с малым радиусом кривизны в зависимости пробивного напряжения от давления наблюдается максимум, а в случае воздуха при малых расстояниях и два. Давление, соответствующее максимуму пробивного напряжения (критическое давление), зависит от рода газа. В элегазе оно существенно меньше, чем в воздухе (рис. 3.13). При давлениях выше критического напряжение снижается до напряжения, соответствующего начальному напряжению (напряжению начала коронного разряда). Отношение значений пробивных напряжений элегаза и воздуха в области давлений, где пробою предшествует коронный разряд, существенно больше, чем в случае однородных и слабонеоднородных полей. В этой же области, начиная с некоторого давления, наблюдается коэффициент импульса меньше единицы, т.е. пробивное напряжение при грозовом им- пульсе меньше пробивного напряжения при напряжении промышленной частоты (рис. 3.14). [c.53]

В зависимости пробивного напряжения от частоты наблюдаются две критические частоты fspi и /кр2 (рис. 3.26). При этих частотах начинается уменьшение пробивного напряжения с увеличением частоты. Наличие критических частот связано с особенностями образования объемного заряда в газовом промежутке при высоких частотах. При напряжении промышленной частоты 50 Гц и выше вплоть до определенного значения амплитудные значения пробивных напряжений газовых промежутков практически равны пробивным напряжениям при постоянном напряжении (горизонтальный [c.57]

При первой критической частоте я более высокой происходит накопление положительных ионов, так как подвижность электронов yme tBeHHO выше ионов, а количество отрицательных ионов меньше, чем положительных. Наряду с процессом накопления объемного заряда происходит и процесс его диффузии. При уменьшении пробивного напряжения увеличивается время, необходимое для накопления заряда, что способствует его диффузии, npff определенной частоте наступает равновесие между этими процессами. Поэтому с увеличением частоты выше критической снижение пробивного напряжения происходит до определенной частоты, начиная с которой пробивное напряжение не зависит от нее вплоть до наступления второй критической частоты, соответствующей кумулятивной ионизации электронами. На рис, 3.26 этой частоте соответствует горизонтальный участок 2. Снижение пробивного напряжений при частотах выше второй критической также происходит до определенной частоты, выше которой происходит рост пробивного напряжения с повышением частоты. В этом диапазоне частот длительность полупе-риода напряжения настолько мала, что некоторые электроны за это время не успевают осуществить ни одного акта ионизации. Для повышения вероятности ионизации необходимо повысить напряжение и тем самым увеличить скорость электронов, чтобы они успевала прой- [c.58]

Колебани мы и частоты 377—379. 3 fi 387, 389, 410, 415 — Коэффи-ци нгы расчетные 94, 96 — Напряжения критические 97, 99 [c.560]

МЕТОД НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ. Метод начальных параметров в матричной форме является одним из весьма эффективных приемов расчета динамических напряжений в сечениях вала при любых сосредоточенных или распределенных гармонических нагрузках. В окончательных результатах расчета этот метод приводит к развернутому вековому уравнению, что дает возможность использования его для нахождения всех собственных частот (или критических чисел оборотов) вала. С помощью введения подходящих масштабов для длин и нагрузок расчеты по этому методу становятся легко выполнимыми даже ручными счетными приспособлениями, не говоря уже о быстродействующих цифровых машинах, где итеративная природа метода начальных параметров оказывается особенно приспособленной для программироввг ния и выполнения вычислений. [c.218]

Следует отметить, что в роторе практически любого типа частота вращения изменяется в достаточно широком диапазоне, а это означает, что создаваемые при этом окружные скорости могут существенно раздичаться. Так, например, для ротора ГТД при небольшой частоте его вращения п значение окружной скорости может быть сопоставимо со значением осевой составляющей скорости истечения из отверстия диафрагмы и течения в камере энергоразделения. В то же время на крейсерских режимах и на максимальных частота вращения ротора такова, что в зависимости от радиуса расположения вихревого энергоразделителя R окружная составляющая скорости U, создаваемая вторичными инерциальными силами, может достигать критической. Очевидно, что характер влияния во многом будет определяться взаимным расположением векторов напряженностей первичного и вторичного инерциальных полей. Исследования, проведенные в работе [212] показали, что у вихревой трубы, для которой вторичное поле инерциальных сил создавалось ее вращением относительно оси, расположенной перпендикулярно к оси симметрии камеры энергоразделения и размещенной в области соплового ввода, с ростом частоты вращения трубы п температурные эффе- [c.379]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Результаты исследований И. А. Одинга и его сотрудников были подтверждены работами [76—78]. В них исследовалось влияние предварительного циклического деформирования на прочность и пластичность технического железа и сталей Ст. Зкп и 38ХА методом осциллографирования на копре ПСВО-1000. Образцы имели цилиндрическую форму диаметром 11 мм с нормальным надрезом (радиус 1 мм, глубина 2 мм). Циклическое нагружение выполнялось на растяжение— сжатие с частотой 20 000 Гц при амплитудах напряжений от 0,91 до 1,26 0-1. Критическая температура хрупкости определялась по величине ударной вязкости а =4 кгс-м/см . Наиболее чувствительной к усталости оказалась малоуглеродистая ст-аль кипящей плавки, критическая температура хрупкости которой под влиянием усталости повысилась на 60°С (с —10 до -]-50°С). Критическая температура хрупкости отожженного технического железа и стали 38ХА улучшенной повысилась на 30°С. При этом для исследованных сталей были установлены некоторые закономерности влияния усталости на температурную зависимость ударной вязкости. [c.50]

Природа (сущность) зависимости сопротивления усталости от частоты циклического нагружения имеет временной характер. Циклы нагрузки с различными периодами (при условии равенства соответствующих им амплитуд напряжений) будут оказывать различное повреждающее действие на материал и тем большее, чем большая длительность действия напряжений, особенно максимальных, в течение цикла. Поэтому действие определенного количества циклов N высокочастотной нагрузки приводит к меньшему усталостному повреждению материала по сравнению с действием такого же числа циклов N низкочастотной нагрузки той же амплитуды. Отсюда и повышение предела выносливости и циклической долговечности при увеличении частоты ыагружения. Но все это справедливо для частот меньше некоторой критической (зависящей от материала, [c.334]

Для создания теплообменника, эффективного с позиций теплотехники, лишенного недостатков, обусловленных наличием критических напряжений, которые вызваны неравномерностью температур (в стационарном и особенно в переходных режимах), были проведены экспериментальные исследования с целью получить равномерное распределение натрия в кольцевом зазоре на входе в межтрубное пространство пучка и сплава натрий—калий в трубах. Проверялись также вибрационные характеристики пучк.э труб. Частота возбуждающих сил, возникающих в результате поперечного обтекания теплоносителем труб на отдельных участках пучка, для номинального режима составляет по расчетам 15 Гц, а собственная частота труб—-6 Гц. Расход теплоносителя в межтрубном пространстве может меняться в пределах от О до 350 м /ч, частота возбуждающих сил — соответственно от 0 до 15 Гц. Следовательно, в пучке возможны резонансные явления. Для увеличения собственной частоты колебания труб потребова лась постановка промежуточных дистанционирующих поясов (решеток). Опыт с водой в качестве рабочего тела показали, что при двух дистанционирующих поясах частота собственных колебаний труб возрастает до 37 Гц. [c.256]

Предлагаемая вниманию читателей книга освещает различные методы решения задач механики деформируемого твердого тела. Для иллюстрации возможностей методов выбраны задачи статики, динамики и устойчивости стержневых и пластинчатых систем, т.е. задачи сопротивления материалов, строительной механики и теории упругости, имеющих важное практическое и методологическое значения. Каждая задача механики деформируемого твердого тела содержит в себе три стороны 1. Статическая - рассматривает равновесие тела или конструкпди 2. Геометрическая - рассматривает связь между перемещениями и деформациями точек тела 3. Физическая -описывает связь между деформациями и напряжениями. Объединение этих сторон позволяет составить дифференциальное уравнение задачи. Далее нужно применить методы математики, которые разделяются на аналитические и численные. Большим преимуществом аналитических методов является то, что мы имеем точный и достоверный результат решения задачи. Применение численных методов приводит к получению просто результата и нужно еще доказывать его достоверность и оценивать величину погрепшости. К сожалению, до настоящего времени получено весьма мало точных аналитических решений задач механики деформируемого твердого тела и других наук. Поэтому приходится применять численные методы. Наличие весьма мощной компьютерной техники и развитого программного обеспечения практически обеспечивает решение любой задачи любой науки. В этой связи большую популярность и распространение приобрел универсальный численный метод конечных элементов (МКЭ). Применительно к стержневым системам алгоритм МКЭ в форме метода перемещений представлен во 2, 3 и 4 главах книги. Больпшми возможностями обладает также универсальный численный метод конечных разностей (МКР), который начал развиваться раньше МКЭ. Оба этих метода по праву занимают ведущие места в арсенале исследований. Большой опыт их применения выявил как преимущества, так и очевидные недостатки. Например, МКР обладает недостаточной устойчивостью численных операций, что сказывается на точности результатов при некоторых краевых условиях. МКЭ хуже, чем хотелось бы, решает задачи на определение спектров частот собственных колебаний и критических сил потери устойчивости. Эти и другие недостатки различных методов способствовали созданию и бурному развитию принццпиально нового метода решения дифференциальных уравнений задач механики и других наук. Метод получил название метод граничных элементов (МГЭ). В отличии от МКР, где используется конечно-разностная аппроксимация дифференциальных операторов, в МГЭ основой являются интегральное уравнение задачи и его фундаментальные решения. В отличие от МКЭ, где вся область объекта разбивается на конечные элементы, в МГЭ дискретизации подлежит лишь граница объекта. На границе объекта из системы линейных алгебраических уравнений определяются необходимые параметры, а состояние во [c.6]

В процессе эксплуатации нефтепроводов возможны технологические и аварийные отключения насосных агрегатов или изменение режима их работы. Вызываемые этим колебания давления в трубопроводе приводят к циклическому изменению напряжений в теле трубы. При одновременном действий коррозионной среды в зонах концентраторов напряжений возникают условия для ма-лоцикловой коррозионной усталости металл труб. Долговечность трубопроводных систем в этом случае будет определяться временем до зарождения усталостной трещины и скоростью ее роста. На первой стадии происходит накопление микроповреждений кристаллической решетки вследствие движения дислокаций и последующего зарождения трещины. На второй стадии трещина стабильно растет до критического размера и переходит в третью стадию механического разрыва. Продолжительность каждой стадии зависит от напряженного состояния металла труб, частоты изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, действия коррозионных сред и поляризации металла при катодной защите магистральных нефтепроводов. Таким образом, для оценки истинного ресурса трубопровода необходимо учитывать циклический характер изменения напряженного состояния металла и особенности коррозионного разрушения сварных соединений. [c.9]

Интенсивное электромагнитное перемешивание жид кого металла в печах промышленной частоты уменьшает срок службы футеровки Осредненная скорость движения жидкого металла при допущении одномерной модели тигельной печи и отсутствия концевых эффектов, подсчитанная по методике работы [74] для температуры жидкого сплава 1500° С, в центре печи равна 4,1 чюек Однако в реальной печи при турбулентном течении металла возле стенок тигля, где напряженность магнитного поля выше, мгновенная скорость потока металла больше, чем осред-нениая и может быть выше критической кавитационной скорости, равной 5,5 м сек [57] Поскольку шероховатость стенок тигля способствует возникновению явления кавитации, в практике эксплуатации печей промышленной частоты наблюдается разъедание футеровки, имеющее кавитационный характер Кроме того, перемещение твердых частиц шихты и шлака движущимся металлом вызывает механические повреждения и размыв футеровки Таким образом, с целью повышения стойкости футеровки следует избегать длительного интенсивного перемешивания жидкого металла в тигле печи [c.29]

При внезапной разбалансировке ротора, например, при вылете длинной лопатки, появляется поперечная неуравновешенная сила. Она многократно усиливается, если после отключения генератора от сети турбина какое-то время работает на критической частоте вращения. Известно, что даже пластичные материалы при динамическом приложении нагрузки разрушаются хрупко. Таким образом, высокие динамические напряжения изгиба в разбалансированном роторе приводят к быстрому появлению трещины усталости, ее развитию и, наконец, хрупкому разрушению. [c.479]

В параграфе 5 главы I было показано, что важной характеристикой кинетических диаграмм усталостного разрушения является пороговый коэффициент интенсивности напряжений. С практической точки зрения эта величина имеет большое значение, так как определяет по существу предел выносливости образца или детали с трещиной определенного размера. Как и предел выносливости гладких образцов, пороговый коэффициент интенсивности напряжений, который представляется в виде размаха или максимального значения за цикл [kKth, зависит от коэффициента асимметрии цикла нагружения, окружающей среды, частоты нагружения, температуры и т. п. В некоторых случаях эта характеристика зависит и от толщины образцов 146, 3061. При всех одинаковых условиях пороговый коэс х зициент интенсивности напряжений является постоянной величиной для данного материала при глубине трещины больше определенного размера 158, 233, 246, 258, 263, 280, 315, 336]. Этот размер для каждого материала свой, и чем ниже предел выносливости гладкого образца, тем больше этот критический размер. Для применяемых в практике материалов критическая глубина трещины может быть весьма различной — от 0,05 до 1 мм 1232]. Если глубина трещины ниже критического размера, то значение порогового размаха коэффициента интенсивности напряжений снижается. Причину этого следует видеть в том, что для оценки напряженного состояния материала с трещиной и без нее применяют принципиально различные критерии. При использовании асимптотического распределения напряжений в вершине трещины (критерий — коэффициент интенсивности напрял<ений), длина которой стремится к нулю, коэффициент интенсивности напряжений, определяемый по формуле К — = УаУа, также стремится к нулю. Однако это не значит, что условия продвижения такой малой трещины отсутствуют. Известно, что прочность материала в частности определяется такими характеристиками, как ао,2, Од. В подходах, где пренебрегали трещинами, например в работе [142], интенсивность накопления усталостного повреждения связывается с размахом пластической деформации. [c.88]

Существенное влияние на закономерности сопротивления стабильному развитию усталостных трещин, в конечном счете определяющих длительность периода их роста до критического размера, оказывают конструкционные (размеры, концентраторы напряжений), экс11луата-ционные (температура, частота нагружения, среда, режимы циклического нагружения) и технологические (термообработка, сварка и др.) факторы. Однако, несмотря на большое количество известных в литературе подходов для прогнозирования скорости роста усталостных трещин в зависимости от режимов циклического нагружения и характеристик механических свойств исследуемых материалов, ни одно предложенное уравнение не позволяет с достаточной точностью производить расчетную оценку влияния указанных факторов на сопротивление развитию усталостных трещин. Поэтому в настоящее время для получения характеристик трещиностойкости материалов и конструктивных элементов при конкретных условиях их изготовления и эксплуатации необходимы экспериментальные исследования. Это требует разработки методик, позволяющих имитировать воздействие конструкционных, эксплуатационных и технологических факторов на материалы при испытаниях их в лабораторных условиях. [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...