Зона критическая размеры

Введение понятия эквивалентной добавки связано с учетом отражающей способности отражателя и соответствующего уменьшения критического размера активной зоны. Величина эффективной добавки зависит от ядерных свойств активной зоны и отражателя, а также от толщины самого отражателя. [c.39]

Рис. 81. Критические размеры зон с предельной плотностью деформации у вершины трещины на микро (то )- и макро(Гс )-уровнях. Образование системы опережающих микротрещин и фрактального фронта генеральной трещины в процессе дальнейшего нагружения материала

Заметим, что вершина трещины, начиная свое дви>кение, проходит расстояние, равное начальному размеру концевой зоны (ввиду малости которой, этим периодом пренебрегают). В дальнейшем неустойчивые трещины медленно подрастают до критического размера (когда начинается спонтанное развитие). В связи с этим выделим две последовательные фазы разрушения. Вначале элемент сплошной среды переходит в некоторое промежуточное состояние (концевая зона), а затем трещина, попадая в концевую зону, производит окончательное разрушение элемента. Детали этого процесса таковы, что па начальном этапе трещина двигается по уже сформированной концевой зоне (предполагается, что к моменту i = 0 в теле уже существует трещина h с концевой областью do), и поэтому берега разреза уже имеют дополнительное раскрытие за время инкубационного периода. На последующем основном этапе развития трещины такой ситуации уже нет. Трещина разрывает сплошной материал, формируя перед этим концевую область. Раскрытие берегов разреза в концевой области начинается с момента попадания вершины в соответствующую точку вязкоупругой среды (обозначим этот момент через t ). Тогда уравнение медленного роста трещины на этом этапе получим, полагая, что в любой момент выполняется условие (39.3) [c.317]

Бороздчатый рельеф может быть сформирован, как показали Фри-дель [4171 и А, Н. Орлов [425], при сравнительно медленном распространении трещины скола с периодической релаксацией трещина периодически преодолевает собственную зону пластической релаксации (рис. 5Л5) под действием все возрастающей нагрузки, пока длина трещины не достигнет критического размера. Критический размер трещины, сформированный по механизму скола с релаксацией, как показано в работе [380], экспоненциально зависит от температуры. [c.207]

Продление срока службы ВС с учетом появления в отдельных зонах конструкции усталостных трещин может быть реализовано при сохранении роста трещин до достижения ими критического размера с последующей заменой детали. Однако после выявления трещины могут быть осуществлены операции по ее торможению [116]. В частности, может быть частично удален материал с поверхности детали в зоне выявленной трещины. Эта операция осуществляется таким образом, чтобы не создавать существенной локальной концентрации напряжений, что служит предпосылкой нового зарождения трещины. В такой ситуации контроль подразумевает дополнительный анализ состояния материала в районе выбранного (удаленного) материала. Примером такого контроля может служить диагностика трещин в верхнем поясе нервюры самолета Ил-62 в зоне его галтельного перехода [117]. [c.67]

В диске № 1 в направлении развития трещины в пределах 1 мм от дефекта материала формировался преимущественно фасеточный рельеф излома, а далее в основном бороздчатый рельеф с отдельными протяженными фрагментами фасеточного рельефа. Лишь вблизи зоны нестабильного роста трещины доля фасеточного рельефа вновь увеличилась. Критические размеры трещины равнялись примерно 52 мм по поверхности диска и 17 мм в глубину. Шаг усталостных бороздок в пределах зоны циклического развития трещины увеличился с 0,5 до 12 мкм (рис. 9.47). [c.524]

Дальнейшие исследования по разработке новых подходов к механике разрушения направлены на установление определенной корреляции между характерными критическими размерами пластической зоны с такими параметрами, измерение которых не представляет трудностей. Такой подход особенно важен для конструкционных материалов, способных образовывать значительную пластическую зону в вершине концентратора. С этих позиций были созданы предпосылки [26, 27] для измерения критического раскрытия в вершине трещины. Практическая ценность измерения величины раскрытия трещины состоит в том, что указанная величина может быть установлена на образцах с толщинами, применяемыми на реальных элементах конструкций. В этом случае анализ напряженного состояния в условиях развитой пластической деформации дает зависимость раскрытия трещины от приложенного напряжения и длины трещины в виде [c.28]

Учет влияния смещения центра эллипса привел к результатам, показанным на рис. 3, где для сравнения приведены расположение и размеры зон разрушения на изломе образца, подвергавшегося циклическому разрушению. Как следует из приведенных результатов, критические размеры трещин, соответствующие достижению одной из величин Кх, Ку, Ка, критического значения Kj , также существенно зависят от формы трещины в момент разрушения, вида напрян енного состояния и толщины пластины. [c.239]

Указанные уравнения и критерии обоснованно применяют при оценке прочности конструкций из малопластичных металлов (высокопрочные стали, алюминиевые и титановые сплавы) и при определении критических размеров дефектов вне зон концентрации для элементов из пластичных материалов. В связи с этим в качестве одной из основных выдвигается задача исследования механических закономерностей разрушений (хрупких, квази-хрупких и вязких) ири наличии дефектов, допускаемых современными требованиями контроля. [c.21]

Если фактор напряжения известен, расчет критического размера трещины зависит от значения вязкости разрушения материала. Однако вязкость разрушения материалов корпуса реактора при рабочей температуре порядка 280° С намного превышает ту, которая может быть измерена при использовании самых больших образцов, испытывавшихся до сих пор, поэтому ее трудно определить. На рис. 12.3 показаны результаты испытаний, выполненных на плоских образцах, и уровень оценочных значений, которые были использованы для расчета вязкости разрушения в толстых листах класса I. Подобные результаты были получены [2] для зон термического влияния и сварных швов. Так как образец имел несколько меньшие размеры, чем требуется для таких испытаний, делалась экстраполяция в большую сторону, даже если было известно, что металл сварных швов намного лучше, чем основной. [c.167]

Длинные гибкие валы при проходе зоны критического числа оборотов могут давать значительную амплитуду колебаний. Они нуждаются в особо тщательном изготовлении и балансировке, в особых заботах при эксплуатации для недопущения появления дополнительных прогибов вала при пуске. Зазоры в- уплотнениях должны быть больше, чем при тех же размерах жесткого вала, что частично снижает основную выгоду от применения гибкого вала. [c.233]

Для корпусов первой группы проведена оценка значений 1 , IJH, где Н — толщина стенки корпуса в зоне трещины (табл. 4.2). При этом принято, что расстояние между трещинами соизмеримо с их глубиной (L = L/Z 1). Анализ приведенных в табл. 4.2 результатов показывает, что образование сквозной трещины и течи среды должно предшествовать и, тем самым, исключать возникновение критической ситуации. На основании изучения конструкций, разрушившихся в процессе эксплуатации, можно сделать вывод, что устойчивая сквозная трещина обычно имеет форму полуэллипса с большой осью L, расположенной на границе тела [118]. Отношение (0,5L/a) полуосей часто бывает близким к 1,5 (а — длина малой полуоси). При а = Я (Я — толщина корпуса) L = ЗН. В этом случае расход среды через трещину будет сначала незначительным, а затем постепенно нарастает. Поэтому целесообразно контролировать возникновение течи среды в критических зонах корпусов. Однако эксплуатация корпусов, содержащих трещиноватые зоны значительных размеров, создает качественно новую ситуацию с точки зрения без- [c.137]

Рассмотрим особенности возникновения срыва в нерегулируемом компрессоре при высоких значениях Лпр, близких к расчетным (йпр 1). В этом случае рассогласование ступеней невелико и на оптимальном режиме работы компрессора углы атаки на лопаточных венцах во всех ступенях также близки к расчетным. При уменьшении расхода воздуха наиболее резко будут увеличиваться углы атаки в последних ступенях компрессора и поэтому в рассматриваемом случае критические углы атаки будут достигнуты, прежде всего, в последних ступенях. Однако вследствие малого рассогласования ступеней углы атаки в остальных ступенях также будут близки к критическим. Возникновение срыва в какой-либо из последних ступеней, имеющих большие значения й, как указывалось, обычно сопровождается образованием срывной зоны значительных размеров и резким падением напора. Дросселирующий эффект, оказываемый срывной зоной на поток в соседних лопаточных венцах, и снижение расхода воздуха, вызванное падением напора (при неизменном сопротивлении сети), в условиях малых запасов по срыву в остальных ступенях приводят к очень быстрому (за несколько сотых долей секунды) распространению срыва на весь компрессор. При этом во всех ступенях наблюдаются мощные срывные зоны, охватывающие около половины окружности колеса и вращающиеся как одно целое примерно с той же угловой скоростью, которая характерна для последних ступеней (со = 0,1. ... ..0,4). [c.145]

Цельнокованые роторы (так же, как и валы для сборных роторов) почти всегда выполняются с центральным отверстием, поскольку при затвердевании слитка, начинающемся с периферии, именно в центральной зоне концентрируются вредные примеси и дефекты. Эти дефекты тем более опасны, что расположены они в зоне максимальных напряжений. Центральное отверстие, хотя и увеличивает напряжения в 2 раза и соответственно уменьшает критический размер дефектов, позволяет с помощью перископа и методами специальной ультразвуковой и порошковой дефектоскопии проверить поверхность отверстия и устранить дефекты, которые могут быть в нем. Используется оно и для периодического контроля за появлением и ростом дефектов в процессе эксплуатации. Как правило, такой контроль осуществляют во время капитальных ремонтов. [c.75]

Кривая эрозии обычно имеет три выраженных зоны, характеризующие различные стадии процесса эрозии. На стадии /, называемой инкубационным периодом, происходит наклеп материала, появление первых трещин усталости и их рост до некоторого критического размера, при котором растекающиеся капли выкрашивают кусочки поверхности. На стадии I уноса материала практически не происходит, и скорость эрозии равна нулю. Затем процесс быстро переходит в стадию II, когда скорость эрозии максимальна (или быстро увеличивается, проходит через максимум и затем быстро уменьшается). На стадии II происходит формирование устойчивой горной структуры. С ее возникновением скорость эрозии уменьшается и выходит на постоянное значение (стадия III) поверхность [c.457]

Усталость хвостовиков. Наиболее частой причиной обрыва рабочих лопаток по сечениям хвостовиков является появление в них трещин и их развитие до критического размера. Само же появление трещин часто связано с проникновением вибрации с рабочей части вглубь хвостового соединения, высоким уровнем статических напряжений растяжений и изгиба, наличием концентрации напряжений, обусловленной сложной формой хвостового соединения, т.е. из-за процесса усталости, происходящей на фоне высоких статических напряжений. Для рабочих лопаток ступеней, работающих в зоне фазового перехода и за ней, появление трещин интенсифицируется процессами язвенной коррозии. [c.471]

Пример 17.5. На рис. 17.4 схематично показан диск первой ступени ЦСД турбины мощностью 125 МВт, разрушившейся вследствие исчерпания длительной прочности после менее чем 2-х лет службы. Трещина возникла в зоне двух отверстий под заклепки замковой лопатки, затем она развивалась до критического размера, после чего произошел вырыв сегмента в 160°. [c.482]

Из теории Мотта следует, что максимум на кривых изменения удельного электросопротивления при старении связан с образованием скоплений критического размера, равных длине волны электронов проводимости, поскольку скопления вызывают сильное их рассеяние. Измерение зон в сплаве А1 + 5,3% Zn при максимуме удельного электросопротивления дало среднее значе- [c.225]

Рис. 102. Критические размеры зон с предельной плотностью деформации у вершины

В делящейся среде конечных размеров часть нейтронов может уходить из активной зоны во внешнюю среду. Обозначим через Р вероятность для нейтрона остаться в активной зоне. Отсюда имеем к = Ркоо. С возможностью ухода нейтронов из активной зоны связаны понятия критической массы и критических размеров реактора. Критическим размером называется размер активной зоны, при котором к = 1. Критической массой называется масса активной зоны критических размеров. При массе ниже критической реакция не идет, если даже /Соо > 1- Превышение критической массы ведет к неуправляемой реакции (взрыву). Для критической массы Р = Ркрит = 1/ оо- [c.521]

Уменьшение размеров активной зоны увеличивает долю нейтронов, уходящих из зоны, и уменьшает возможность развития цепной реакции. Потери нейтронов пропорциональны площади поверхности 5, а размножение нейтронов пропорционально массе делящегося вещества, а следовательно, его объему V. Для делящегося вещества сферической формы С уменьшением Я,т.е.с уменьшением объема и массы делящегося вещества, растет доля потерь нейтронов, уходящих из активной зоны. Минимальные размерк активной зоны, при которых к (п. 2°), называются критическими размерами. Минимальная масса делящихся веществ, находящихся в активной зоне критических размеров, называется критической массой. [c.492]

Ядерные реакторы имеют активную зону, в которой находится ядерное топливо и замедлитель и где протекает самоподдерживаю-щийся цепной процесс деления ядер. Размеры и наличие границ активной зоны существенно влияют на баланс нейтронов в цепном процессе. Число нейтронов, возникающих в активной зоне, пропорционально ее объему, тогда как число нейтронов, покидающих активную зону, пропорционально ее поверхности. Поэтому при очень малых размерах реактора число покидающих нейтронов будет настолько относительно большим, что цепной процесс не сможет идти. Объем (или масса) реактора, при котором достигается критический режим k = 1) реактора, называется критическим объемом (или критической массой). Критический размер реактора [c.314]

Масштаб наблюдения является критическим размером аморфной структуры (зоны П переходного слоя) предразрушения, в пределах которой функция плотности энергии деформации сохраняет свое постоянное значение, равное В пределах га процессь[ диссипации энергии связаны с неравновесными фазовыми переходами кристаллштеской фазы в квазиаморф-ную (зону 1 переходного слоя) и аморфную (зона П) и далее - в деструктивную (достижение в пористой зоне максимального уровня растягивающих напряжений) - при одном и том же уровне плотности энергии деформации [c.133]

В более простой и удобной для практики форме учет распределения пластических деформаций перед вершиной усталостной трещины был рассмотрен с использованием уравнения Коффина-Мэнсона [85, 86]. Распределение деформаций перед вершиной трещины, на основе которых рассматривают критический размер зоны пластической деформации г , описывают соотношением [c.248]

В алюминиевых лопатках направляющего аппарата ГТД, когда распространение трещин происходит под действием вибрационных нагрузок квазихрупко, предлагается использовать отверстия в качестве ловушек для трещин [73]. Целесообразность применения данного подхода обусловлена тем, что если трещина достигала критического размера в межремонтный период, то требовался досрочный съем двигателя. Под критическим состоянием в данном слз чае подразумевался сам факт выявления в эксплуатации усталостной трещины. На основе стендовых испытаний, обобщения опыта эксплуатации двигателей и тензометри-рования лопаток были выявлены наиболее напряженные и потенциально опасные зоны с точки зрения зарождения и роста усталостных трещин. Предложено, после обнаружения в межремонтный период на лопатке трещины выполнять в ней два отверстия в строго определенных напряженных зонах, к которым будет устремлено движение развивающейся трещины. После попадания в отверстия трещина будет остановлена или заторможена, а двигатель можно дальше эксплз атиро-вать с заторможенной трещиной. [c.445]

Исследование разрушенного диска показало, что в процессе эксплуатации от центрального отверстия в диске зародилось несколько радиальных поверхностных полуэллиптических трещин в зоне расположения передних шлиц, которые были удалены в ремонте. Развитие одной из трещин до критических размеров привело к окончательному разрушению диска. Разрушение диска имело ряд особенностей, принципиа.тьно отличающих его от ранее наблюдавшихся усталостных разрушений титановых дисков двигателей разных типов. Эти особенности заключались в следующем (рис. 9.35) [c.507]

Расчеты по уравнению (9.29) показали, что для реализации имеющейся у диска № 2 зависимости шага усталостных бороздок от длины трещины напряженность материала диска в зоне зарождения трещины должна была в 2,1 раза превышать его напряженность при критических размерах трещины (см. рис. 9.476). Численное значение эквивалентных напряжений для полуэллиптиче-ской трещины можно определить по эквивалентному коэффициенту интенсивности напряжения = 62,5 МПа м / , отвечающему переходу сплава ВТ8 к нестабильному разрушению, из формулы Ирвина [15] [c.525]

Разрушения в эксплуатации редукторов вертолетов недопустимы, они могут быть связаны либо с перегрузкой вертолета в момент его столкновения с землей, либо с возникновением и развитием до критических размеров усталостных трещин. Во всех слз аях усталостные трещины в картерах были инициированы либо дефектами материала производственного происхождения, либо коррозионными повреждениями на значительную глубину. Нагруженность картера определяется общей нагруженностью редуктора и характеризуется низкоамплитудной вибрацией и низким уровнем максимального напряжения цикла. Поэтому протяженность зоны с усталостной трещиной на момент ее обнаружения или на момент окончательного разрушения картера по тем или иным причинам составляет несколько десятков миллиметров. [c.665]

Расчет строительных конструкций осуществляется в соответствии со строительными нормами и правилами [1]. Получаемый при этом уровень номинальной нагруженности сварных элементов и уровень концентрации напряжений свидетельствуют о возникновении в зонах концентрации локальных пластических деформаций, которые при повторном характере внешней нагрузки приводят к образованию трещины малоцикловой усталости. Так, при обследовании воздухонагревателей доменных печей появление трещин в кожухе было зафиксировано после 2—3 лет эксплуатации, что соответствовало 5 — 6 тыс. циклов. В подкрановых балках тяжелого режима работы повреждения в виде поверхностных трещин вдоль угловых швов приварки верхнего пояса к стенке наблюдались при числах циклов до 2 х 10 , или после 4 лет эксплуатации, в газгольдерах аэродинамических станций — после 4 X 10 циклов нагружения. Опасность появления трещин малоцикловой усталости в сварных конструкциях связана с тем, что трещина данной длины может при определенном соотношении уровня 4нагрузки, климатической температуры эксплуатации, скорости нагружения и других факторов оказаться критической, что приводит к катастрофическому хрупкому разрушению. Раз-рушение может наступить в разный период эксплуатации в зависимости от наступления критического сочетания инициирующих факторов. В этом заключается определенное отличие в разрушении циклически нагруженных конструкций по сравнению со статически нагруженными, основная масса аварий которых приходится на период эксплуатации с первыми похолоданиями при дальнейшей эксплуатации таких конструкций число хрупких разрушений резко сокращается (рис. 9.1). Для циклически нагруженных конструкций в первую зиму и во время испытаний разрушается только 34% конструкций от общего числа зарегистрированных разрушений. При последующей эксплуатации в течение примерно трех лет разрушения отсутствуют, и затем число разрушений начинает увеличиваться с 4 до 10% в год. Такой характер распределения разрушений конструкций под воздействием повторных нагрузок связан с необходимым периодом подрастания дефектов до критических размеров, и поэтому в течение определенного периода разрушения не наблюдаются. При дальнейшей эксплуатации идет накопление повреждений и развитие трещин усталости до образования полного разрушения. [c.170]

За точкой В продолжают выпадать ядра конденсации. Однако под влиянием резкого изменения параметров пара выпавшие капли быстро становятся меньше критического размера и испаряются. Таким образом, в этом примере за зоной Вильсона новых капель не образуется, а из старых подавляюш,ую роль играют капли, образовавшиеся в зоне максимального переохлаждения. [c.126]

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]

Местонахождение точки с Av = 0 зависит от распределения капель по размерам, подвода тепла к ним, летучести жидкости, скорости газа, распределений расходонапряженности и соотношения компонентов и давления в камере [22]. Чем ближе точка с Ди = 0 к смесительной головке, тем менее устойчива камера сгорания. Перемещению чувствительной к колебаниям зоны в направлении смесительной головки способствуют следующие условия [68, 79] уменьшение диаметра форсуночных отверстий/ скорости впрыска, степени сужения камеры повышение темпе- 1 ратуры компонентов наличие поперечных потоков повышение J равномерности распределения расходонапряженности и соотно-шения компонентов. По мере того как точка с Av = 0 приближа- ется к смесительной головке, возрастает выделение энергии в локальной зоне вблизи головки, что способствует возникнове-нию неустойчивости. Поперечные колебания у смесительной головки по амплитуде могут в 20 раз превосходить средний уровень внутрикамерного давления [22]. Волны могут вызывать срыв жидкости с отдельных капель, что интенсифицирует подвод энергии, способствуя поддержанию колебаний. Так как процессы срыва жидкости с поверхности и дробления капель зависят от величины капель, может существовать критический размер, определяющий возникновение неустойчивости. При высоких Av степень распыления топлива менее чувствительна к пульсациям давления. [c.176]

При вязком отрыве критическая плотность энергии деформации в зоне предразрушения dWIdV = (dW/dV) = У/ = onst, а критический размер [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...