Образцы тонкостенные трубы

Выше уже упоминалось о том, что в некоторых частных случаях встречается однородное, т. е. одинаковое во всех точках тела (бруса), напряженное состояние. Однородным (или, точнее, почти однородным) будет напряженное состояние работающей на кручение тонкостенной трубы (рис. 2.71). Во всех точках трубы возникает чистый сдвиг. При экспериментальном исследовании чистого сдвига использую тонкостенные трубчатые образцы, подвергаемые кручению. [c.228]

Криостат. Особо опишем конструкцию применяемого в установке криостата, позволяющего нагревать образец от температуры жидкого азота (—196°С) до 300°С (рис. 84). Порошкообразный кристаллофосфор 1 наносится тонким слоем толщиной около 0,5 мм на медный корпус держателя образца 2 и прижимается кварцевым стеклом 3, прозрачным для УФ- и ближнего ИК-излучения. При этом в слой порошка вставляется спай медь-константановой термопары 4, служащий для измерения температуры фосфора. Медный корпус держателя образца подвешен на теплоизолирующей тонкостенной трубе 5 из нержавеющей стали. [c.225]

Наилучшими образцами для испытаний на кручение являются тонкостенные трубы, так как в них распределение напряжений почти равномерно. Однако трубчатые образцы во время испытания в большинстве случаев теряют устойчивость и поэтому редко применяются. [c.46]

В работе [34 ] описаны испытания сварных образцов типа карданных валов (рис. 118) из тонкостенных труб диаметром 75/71 мм из углеродистой стали на кручение при симметричной нагрузке на специальном стенде. [c.195]

Известен также порошково-струйный способ резки, с помощью которого изготовляют образцы из тонкостенных труб, листов, хрупких веществ, например Ge, Si и керамических материалов. [c.163]

Рис. 12.3. Форма и размеры образцов для испытаний на растяжение а — листы и трубы толщиной более 12 мм б — тонкостенные трубы толщиной менее 12 мм 1 — сварной шов геометрический смысл параметров поясняют [c.379]

Зависимость G (У) можно определить по результатам испытаний образцов материала на чистый сдвиг, например испытаниями на кручение тонкостенных труб. [c.22]

Следует, однако, отметить, что при сложных ( зигзагообразных ) нагружениях, особенно с промежуточными разгрузками, обнаруживается заметное влияние анизотропии, которую материал приобретает в процессе пластического деформирования (простейшим проявлением этой анизотропии является эффект Баушингера). Так, если подвергнуть планку пластическому растяжению, затем, разгрузив ее, вырезать образцы в поперечном направлении и испытать их, то оказывается, что в поперечном направлении достигается большее упрочнение, чем в продольном. Точно так же пластическое растяжение тонкостенной трубы больше действует в смысле упрочнения на последующее кручение, чем на дальнейшее растяжение. [c.57]

В случае совместного кручения и растяжения тонкостенной трубы напряженное состояние однородно и действуют только напряжения нормальное к плоскости поперечного сечения образца а и касательное в этой плоскости г. [c.100]

Возникает вопрос необходимо ли каждый раз, для каждого нового материала проводить опыты при сложном напряженном состоянии в условиях простого нагружения, чтобы определить зависимость = Ф (s .) Нельзя ли для этих целей использовать данные более простых опытов, например опытов на растяжение цилиндрического образца или чистое кручение тонкостенной трубы [c.170]

Если при испытании образцов от капиллярных и тонкостенных труб вычисленная расчетная длина составляет менее 20 мм, то она принимается равной 20 мм. [c.42]

В качестве примера, иллюстрирующего возникновение чистого сдвига, рассмотрим кручение тонкостенной трубы (рис. 3.9, а). Из условия равновесия отсеченной части трубы, изображенной отдельно на рис. 3.9, б, ледует, что в поперечном сечении (любом) возникает лишь один внутренний силовой фактор — крутящий момент М , численно равный внешнему моменту т. В поперечном сечении трубы возникают касательные напряжения, так как только касательные силы дают момент относительно продольной оси (г) бруса. Без большой погрешности учитывая тонкостенность трубы, можно принять, что по толщине стенки напряжения распределены равномерно. Совершенно очевидно, что все точки трубы, расположенные на любой прямой, параллельной оси г, находятся в одинаковых условиях. Таким образом, во всех точках трубы напряженное состояние одинаково — однородное напряженное состояние. Это обстоятельство повышает надежность и точность экспериментального исследования, поэтому опытное изучение чистого сдвига проводят путем испытания на кручение тонкостенных трубчатых образцов. [c.122]

Рис. 6-13. Форма и раамеры образцов для испытания сварных соединений на растяжение, а — для толстостенных труб (пластин) б — для тонкостенных труб (пластин) М — место маркировки образца.

Рис. 19. Форма и размеры образцов для испытания сварных соединений на растяжение. Наплавленный металл условно выделен штриховкой а — образец, вырезанный из контрольного стыка толстостенной трубы б — образец, вырезанный из тонкостенной трубы

При испытании тонкостенных труб целесообразно вместо растяжения производить статическое сплющивание кольцевых образцов до разрушения. В этом случае наибольшая нагрузка может служить характеристикой сопротивления разрушению, а степень сплющивания кольца — характеристикой пластичности (см. гл. 15). Испытание колец особенно целесообразно для контроля поперечных свойств материала труб (ГОСТ 8695—58). Конечно, сплющивание колец применимо только для не слишком пластичных материалов, т. е. для таких, у которых при сплющивании кольца происходит разрушение. В некоторых случаях материалы контролируют по пределу упругости. Так, для контроля листовых пружинных материалов применяют гиб листа на 90° и наблюдают его возвращение в исходное положение, лист не должен иметь остаточную деформацию [17]. [c.334]

При определении модуля и прочности при сдвиге в плоскости укладки арматуры эталонным является метод кручения тонкостенных труб (см. табл. 7.5, схема 5—4). При кручении тонкостенных труб касательные напряжения по окружности и по длине образца распределены равномерно деформации сдвига по толщине стенки образца практически постоянны. При кручении понятие тонкостенная труба есть функция степени анизотропии материала образца и в зависимости от этого отношения необходимая относительная толщина образца Л/ может меняться в весьма широких пределах (см. табл. 7.5). Недостатки метода применим только для намоточных материалов или образцов специальных конструкций (например, укладка арматуры параллельна оси образца) весьма большие размеры образцов потребность в специальном оборудовании недопустимость потери устойчивости образца (для ее предотвращения применяются вкладыши, не препятствующие деформированию образца). [c.217]

Исследовали предел выносливости сварных соединений с усилением шва и непроваром тонкостенных труб диаметром 70 мм с толщиной стенки 2 мм из стали 20 (электроды УОНИ-13/45). Кольцевой непровар внутренней кромки стыка трубы глубиной 40—50% толщины стенки не снизил статической прочности сварного соединения по сравнению с целой трубой (а = = 41,1 кгс/мм ), при этом высота усиления равнялась глубине непровара. Однако предел выносливости оказался очень низким и составил менее 3 кгс/мм при пределе выносливости целой трубы < 0,24 = 33 кгс/мм . Непровары сварных стыковых кольцевых швов труб более сильно снижают выносливость соединения по сравнению с плоскими образцами. [c.49]

Опыты Дэвиса (1943—1945 гг.). Испытанию на совместное действие осевого растяжения и внутреннего давления подвергались медные и стальные тонкостенные трубы, причём последние изготовлялись из стали со средним содержанием углерода и были нормализованы. Каждое испытание было простым, т. е. отношение величины растягивающей силы к внутреннему давлению оставалось постоянным и изменялось от опыта к опыту, так что были охвачены все промежуточные состояния от простого растяжения по оси до растяжения одним лишь внутренним давлением. Каждое испытание доводилось до разрушения образца. Так как деформации при этом достигали значительных величин, то при обработке результатов по методу, указанному выше, вместо относительных деформаций е , брались истинные относительные деформации, которые, согласно предложению Генки, определяются формулами [c.75]

Кривая может быть получена как из опыта на растяжение образца, так и из опыта на кручение тонкостенной трубы или на чистый сдвиг. В последнем случае, пользуясь диаграммой кручения, имеем [c.99]

При контроле структуры тонкостенных изделий (труб, листов) используют волны Лэмба. Определенную моду волны возбуждают и принимают раздельными преобразователями после прохождения через контролируемый участок изделия. Для контроля нитей и проволок в них возбуждают волны, распространяющиеся в стержнях. Установлено влияние на затухание ультразвука степени натяжения нити, поэтому данный параметр стабилизируют. При контроле обоими способами затухание ультразвука в изделии сравнивают с затуханием в стандартных образцах. [c.419]

В рассматриваемом случае оценки прочности труб большого диаметра магистральных трубопроводов, когда для эксплуатационных разрушений характерным является появление продольных трещин в зоне сварного шва трубы, вырезка образцов должна производиться в зоне сварного соединения. Так как в процессе работы трубопровода под действием периодических сбросов и подъемов внутреннего давления осуществляется циклическое нагружение в условиях плоского деформированного состояния, причем уровень окружных напряжений существенно превышает продольные, элемент тонкостенной оболочки (какой является труба магистрального трубопровода) в зоне продольного сварного шва оказывается в условиях, близких к повторному растяжению — сжатию. Наличие напряжений сжатия при пульсирующем нагружении трубы внутренним давлением обусловлено появлением в зоне концентрации (у продольного сварного шва) остаточных напряжений сжатия. Все перечисленное выше обосновывает необходимость постановки экспериментов в условиях циклического растяжения — сжатия на образцах, вырезанных в окружном направлении из зоны сварного соединения трубы (рис. 3.2.4, а). [c.156]

Уменьшению овальности способствует установка дорна с некоторым опережением по отношению к точке гиба (рабочий конец входит в гнутый участок трубы). Однако необходимо иметь ввиду, что при чрезмерном опережении дорна увеличивается утонение стенки. Поэтому положение дорна определяют после пробной гибки трех или четырех образцов из отходов труб данной партии. Кроме того, следует учитывать, что при гибке толстостенных труб дорн необходимо смещать назад, а тонкостенных — вперед (рис. 3.24). При излишнем выдвижении дорна назад увеличивается овальность гиба, а при выдвижении его вперед, хотя и снижается овальность, но увеличивается утонение стенки, утяжеляется ход станка, появляются задиры на внутренней поверхности трубы и возможен обрыв штанги дорна. [c.287]

Для исследования структуры и свойств металла в исходном состоянии от одного конца трубы отрезают кусок длиной ЭО О—500 мм. Определяют химический состав по элементам, указываемым в сертификате, и производят карбидный анализ. Твердость измеряют на приборе Бри-нелля на поперечном сечении. Испытания на растяжение производят при комнатной и рабочей температурах, ударную вязкость определяют только при комнатной температуре. Затем исследуют микроструктуру и определяют количество неметаллических включений. Схема вырезки образцов показана на рис. 6-14,6. Если труба тонкостенная и поперечные образцы по указанной схеме вырезать нельзя, то испытания проводят на продольных образцах. При этом образцы должны быть удалены от среза конца трубы не менее чем на 50 мм, что необходимо для исключения зоны термического влияния газовой резки. Образцы следует вырезать на металлорежущих станках. [c.278]

Теорема о простом нагружении дает ограниченное решение и первых двух задач. Таким образом, решение задач пластичности, согласно уравнениям И, для тела произвольной формы при произвольных внешних силах, удовлетворяющих условию (2.52), будет физическим, т. е. будет также согласно с опытом, как согласуются с ним основные законы пластичности при однородном напряженном состоянии цилиндрических образцов, тонкостенных труб и др., если в интересующем нас диапазоне деформаций закон (2.6) может быть апрокси-мирован зависимостью (2.53). Легко видеть, что в области пластических деформаций формула (2.53) может достаточно хорошо апро-ксимировать закон о = ф(е ) для большинства материалов прич = 0 она дает условие пластичности Мизеса = onst., при малых х даёт [c.118]

До сих пор нами обсуждались закономерности мало- и многоцикловой усталости при одноосном нагружении. В работе [388] исследованы крестообразные образцы из ферритной и аус-тенитной сталей при двухосном напряженном состоянии. Авторы работ [317, 437] подвергали тонкостенные трубы из алюминиевого сплава внутреннему и внешнему давлению, а также осевому нагружению. Наилучшее соответствие экспериментальным данным было получено при использовании в качестве критериальной величины интенсивности размаха пластической деформации ДеР. В этом случае зависимость Мэнсона—Коффина представлялась в виде [c.130]

Вырезку образцов следует проводить, соблюдая определенные меры предосторожности, чтобы не вызвать изменения счруктуры из-за наклепа или нагрева. Наиболее часто для вырезки образцов в металлографических лабораториях используют отрезные станки с абразивными кругами. Для удовлетворительной резки, обеспечивающей отсутствие прижогов и значительного деформационного повреждения поверхности, В.1ЖНО выбрать соответствующий круг и режим резания. Для резки сталей предпочтительнее использовать круги с абразивными частицами из А гОз, а Для резки цветных металлов -круги с частицами Si . Грубозернистые круги обычно более быстро и с меньшим нагревом режут крупные сечения, а мелкозернистые позволяют получить лучшую чистоту поверхности и исключить прижог при резке деталей малого сечения (например, тонкостенных труб). Для резки мягких материалов [c.310]

Тонкостенные трубы, нагруженные внутренним или наружным давлением, продольной нагрузкой и крутящим моментом, являются наиболее приемлемыми образцами для испытания композиционных материалов в условиях сложного напряженного состояния. Наиболее трудным моментом при использовании таких образцов является обеспечение чистых граничных условий и предотвращение возникновения нежелательных напряжений. Относительный диаметр трубок должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить плоское напряженное состояние и минимизировать нормальные напряжения. Далее следует понимать, что аналитические теории прочностп могут в лучшем случае предсказывать возможность разрушения, но не его вид. Последнее требует дополнительных экспериментальных данных. [c.176]

Из двух подробно рассмотренных задач — растяжение стержня н действие внутреннего давления на тонкостенную трубу —остановимся на первой из них, как на более простой и позволяющей произвести сопоставление с решением Хос а. Закон ползучести принят в такой же форме, как у Хоффа. Учитывая принятую гипотезу о независимости хрупкого трещинообразования от ползучести, можно определить продолжительность жизни образца при отсутствии ползучести (вследствие чего F = Fq) и чисто хрупком разрушении . Из (8.62) имеем [c.586]

Требования к механическим свойствам металла труб по ЧМТУ 2579-54 и 2580-54 несколько отличались, что отражало влияние скорости охлаждения тонкостенных и толстостенных труб при остывании на стеллаже. В табл. 4-6 приводятся механические свойства труб из сталей 20, 16М и 12МХ но ЧМТУ 2579-54, определенные на продольных образцах, и труб по ЧМТУ 2580-54, определенные на поперечных образцах. [c.150]

На П1 стадии процесс ползучести ускоряется за счет сосредоточения ползучести в ослабленном трещиной месте образца или детали. Перлитные стали со стабильной структурой, получаемой после нормализации с высоким отпуском или после отжига, имеют меньшую скорость ползучести, чем стали с нестабильной структурой, получаемой, например, после закалки. Хотя закаленная и высокоотпущенная сталь обладает очень хорошим комплексом механических свойств при комнатной температуре, она обычно оказывается непригодной для работы при высокой температуре. Исключение представляют, например, толстостен- ные паропроводные трубы с толщиной стенки 60 мм, изготовленные из стали 12Х1МФ. Их подверают закалке через воду в масло и высокому отпуску. Но при закалке таких массивных труб получаются скорости охлаждения, близкие к скоростям охлаждения тонкостенных труб на воздухе. [c.182]

Напомним, что для цилиндрической поверхности это винтовые ЛШ1ИИ, окружности и прямые образующие. Опыт дает все эти виды траекторий разрушения. При кручении цилиндрических образцов траектория трещин при хрупком разрушении—винтовая линия с выходом на прямую образующую. По винтовым линиям происходит разрушение мраморных цилиндров при действии бокового давления, осевой силы и крутящего момента. Траектория трещин в цилиндрических тонкостенных трубах при действии внутреннего давления также совпадает с геодезическими линиями. В шаре трещины возникают по дугам больших кругов. На рис. 3 показано разрушение стального сферического резервуара [121], а на рис. 4 — стгл-лянной колбы. [c.15]

Испытания проводили по методу Ш (ГОСТ 6032-84) на образцах из тонкостенных труб размером 0 24-28x0,2 мм после закалки от 1150-1170°С и дополнительных провоцирующих нагревов в интервале температур 500-650 С и выдержек 1-500 ч. Поверхность 2-образного гиба образцов после испытаний исследовали при увеличении 4-16. [c.43]

Однако желание приблизиться к натуральным условиям привело к разработке специальных методов испытания на термиче-скую усталость. Основной метод, базирующийся на установке типа Коффина (рис. АЗ.43) и ее последующих модификациях [17, 28], узаконен ГОСТ 25.505-85. Нагрев тонкостенного труб- laxoro образца осуществляется пропусканием тока, охлажде-ние -— продувкой воздуха. Усилия, возникающие в образце, оп- [c.119]

Работа с водородными коррозиметрами, особенно с теми, которые снабжены эвдиометрами, требует тщательного отмывания стеклянных частей аппаратуры от загрязнений. Метод измерения коррозии по количеству выделившегося водорода может быть применен для исследований коррозия стали в аоде или в водных растворах при повышенных температурах (например, 316°С). В этом случае измеряется [27] давление водорода, диффундирующего через стеаки образца, изготовляемого в виде тонкостенной трубы, наполненной раствором и заваренной с обеих сторон. [c.31]

Металлический контейнер-кассета для труб (рис. 50) предназначен для кратковременного хранения и транспортировки тонкостенных труб. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ с контейнером-кассетой применяется специальный автоматический захват. Конструкция контейнера разработана ВПКТИ— Атомкотломаш (г. Ростов-на-Дону). Опытные образцы автоматических захватов и контейнеров-кассет изготовлены на таганрогском заводе Красный котельщик . [c.64]

На диатесторах твердость определяется методами внедрения стального шарика, алмазного конуса или пирамиды. Диатесторы различаются между собой пределом нагрузок, прилагаемых к образцу, наличием ручного или моторного привода, а также устройствами для испытания тонкостенных труб изделий сложного профиля и т. п. По величине нагрузок приборы рассчитаны на следующие пределы [c.171]

Поскольку функция Ф (8г) зависит только от материала, то любой вид объемного напряженного состояния как в области нелинейно-упругих, так и в области неупругих деформаций можно свести к простейшим видам нагружения, построив кривую Oi = = Ф (8j) по результатам опытов на одноосное растяжение образца или на кручение тонкостенной трубы. В последнем случае обобщенную кривую деформирования получают из диаграммы кручения т = / (y), используя при этом соотношения (1.31а) и (1.36а). При чистом сдвиге изменения объема не происходит. Как следует из формулы (П.5), равенство нулю объемной деформации сответ-ствует предположению, что коэффициент поперечной деформации fx = 0,5. Поэтому соотношения (1.31а) и (1.36а) для кручения примут простой вид [c.46]

Сквозные рванины — пробоины в виде полумесяца— образуются иногда при прокатке тонкостенных труб из высокбуглеродистых сталей. Это явление связано главным образцом с пережогом металла, с прокаткой остывшей заготовки, не обладающей достаточной пластичностью, с наличием в металле неметаллических включений, а также с применением таких калибровок валков, которые вызывают чрезмерные местные перенапряжения профиля трубы. Для устранения такого брака уменьшают подачу. Для прокатки тонкостенных труб рекомендуется применять специальные калибровки с постепенным уменьшением деформации. [c.340]

Эта зависимость показана в виде графика на рис. 317, где положено = сг . Там же приведены экспериментальные данные, полученные Надаи и Лоде при испытании тонкостенных труб. Как видно из рис. 317, экспериментальные данные ие совсем точно совпадают с теоретической зaвн и ю тью. Однако следует заметить, что в данном случае методика эксперимента требовала очень высокой точности измерений, и, кроме того, результаты эксперимента зависели от технологии изготовления и размеров образцов. Если по аналогии с формулой (393) рассмотреть отношение главных удлинений [c.475]

Если построить для образца с двухмерным напряженным состояниел , например для тонкостенной трубы, линии постоянной энергии при пластической деформации, то в соответствии с проведенным выше анализом получится система предельных л гт1Й пластичности типа показанной на рис. 312. При нагружении трубы [c.488]

Сравнительно универсальным, т. е. позволяющим оценить ироч-ность и жесткость, является метод кручения тонкостенных трубчатых образцов. Применение этого метода, однако, несколько ограничено болыним расходом исследуемого материала и потребностью в специальном оборудовании для изготовления и испытания образцов. Кроме того, при кручении тонкостенных труб определяются только сдвиговые характеристики в плоскости укладки арматуры лри оценке прочности из-за опасности потери устойчивости необходима особая тщательность. Вследствие того, что трубчатые образцы изготавливаются только намоткой, этот метод не позволяет оценить сдвиговые характеристики плоских изделий, изготовленных методом прессования и контактного формования. Для исследования этих изделий используются пластины, стержни и бруски. [c.120]

Пример 1. Необходимо определить при переменных температурах окружную и осевую деформацию в тонкостенной трубе при изменяющемся внутреннем давлении и осевом растяжении. Так как известны О](0 и 02(0 я также 03 = О, то целесообразно в испытуемом образце задавать о,.. Для воспроизведения о, (и особенно е.) при переменных температурах, как указано выше, наиболее удобны тонкостенные трубчатые образцы, подвергаемые кручению, так как при этой схеме нагружения дилатометрические эффекты не влияют на угол за1фучи-вания кроме того, в этих образцах среднее напряжение равно нулю. [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...