Остаточные напряжения радиальные

Он показал, что в зоне, в которой Т приближается к 600°, после остывания образуются два вида остаточных напряжений радиальные 0г и тангенциальные, направленные перпендикулярно, о/. [c.195]

В результате постепенного снижения числа оборотов и остановки диска, деформированного так, что в нем возникла некоторая пластическая область, диск полностью разгружается и в нем возникают остаточные напряжения. Радиальные остаточные напряжения будут сжимающими во всех точках, а окружные — сжимающими в области, примыкающей к внутренней расточке, и растягивающими в остальной части диска. [c.128]

В реальных случаях сварки в центральной части пластины при нагреве возникают пластические деформации укорочения, вызванные действием сжимающих напряжений Ог и сте, поэтому при последующем охлаждении в пластине появляются остаточные напряжения. На рис. 11.16 показано характерное распределение остаточных напряжений и ао в радиальном направлении. При этом можно выделить три зоны. В зоне / остаточные напряжения (как Ог, так и ое) растягивающие и, как правило, достигают значений предела текучести материала, т. е. Ол = = 0в==0т. В зоне // интенсивность напряжений а,, вычисленная по значениям компонентов Ог и Ств, приблизительно равна пределу текучести, т. е. о, = В зонах I я II происходят пластические деформации. В зоне III на стадиях нагрева и остывания возникают только упругие деформации. В этой зоне компоненты напряжений Стг и Ое уменьшаются по абсолютным значениям примерно обратно пропорционально квадрату радиуса. [c.431]

ТОЧНЫХ напряжении), а, — интенсивность остаточных напряжении, а,. главные радиальные напряжения в классической задаче, а,. [c.65]

В их исследовании термические радиальные напряжения на поверхности раздела оказались сжимающими и росли с ростом температуры полимеризации. Эти сжимающие остаточные напряжения компенсируют растягивающие радиальные напряжения,, возникающие на поверхности раздела при последующем сжатии образца. Поэтому прочность поверхности раздела растет с ростом температур термической обработки. Однако, если интервал температур при охлаждении слишком велик, у концов волокна развиваются дополнительные термические напряжения сдвига. Они приводят к преждевременному разрушению образца у конца волокна, так что прочность связи уменьшается, если температура термической обработки превышает оптимальную. [c.74]

Предел прочности борированной сердцевины волокна существенно ниже предела прочности волокна в целом. Кроме того, рентгеновские измерения показывают, что боридная сердцевина волокна нагружена большими сжимающими напряжениями, а бор в области, прилегающей к первоначальной зоне подложки (вольфрамовой нити), оказывается растянутым. Это ведет к возникновению радиальных трещин в борных волокнах вследствие больших остаточных напряжений. [c.35]

Поскольку составляющие композиций обладают различной упругостью и пластичностью, то при их совместной работе на поверхностях раздела возникает реологическое взаимодействие, в результате которого создаются радиальные и тангенциальные напряжения. Даже при простом осевом растяжении в волокнистых композиционных материалах создается объемное напряженное состояние. Последнее еще больше усложняется при учете остаточных напряжений. Остаточные напряжения в композициях имеют двоякую природу термическую и механическую. Первые возникают из-за разницы коэффициентов линейного расширения компонентов в процессе охлаждения материала от температуры его получения или эксплуатации. Второй источник остаточных напряжений — неодинаковая пластичность компонентов. Напряжения этого рода возникают при таких уровнях деформации, когда один или оба из компонентов начинают деформироваться в различной степени. Фазовые превращения, сопровождающиеся объемными изменениями, также могут быть причиной появления остаточных напряжений. [c.60]

Композиционные материалы состоят из разнородных компонентов, отличающихся друг от друга коэффициентами линейного расширения и упругими константами, поэтому остаточные напряжения в композиции возникают в процессе ее охлаждения от температуры получения. Предполагается, что вначале при охлаждении в матрице происходит свободная пластическая деформация до тех пор, пока матрица не перейдет в упругое состояние. Решение задачи о температурных остаточных напряжениях в ориентированных композициях можно свести к решению задачи о распределении напряжений в цилиндрическом сердечнике с оболочкой. Задача вначале решается в упругом приближении. Воспользуемся конечными формулами [24] для расчета радиальных а , тангенциальных сГд и осевых напряжений в матрице на границе раздела с волокном [c.62]

Этими формулами можно с успехом пользоваться при расчете остаточных напряжений в композициях типа керамика—высокопрочное волокно, когда напряжения не превышают пределов текучести обоих компонентов. Анализ формул показывает, что величина напряжений зависит от характеристик компонентов, коэффициентов линейного расширения, градиента температур, объемного содержания волокон. Абсолютные размеры волокон не влияют на величину упругих напряжений. С увеличением объемной доли волокон абсолютная величина упругих напряжений в них уменьшается. При этом осевые и тангенциальные напряжения в матрице растут, а радиальные уменьшаются по абсолютной величине. Радиальные напряжения в матрице и волокне одинаковы по модулю и знаку, а осевые и окружные напряжения в волокнах и матрице имеют противоположные знаки. [c.63]

После определения по этой формуле внутреннего и наружного давлений рассчитывают радиальные и тангенциальные остаточные напряжения и 0 по следующим формулам [c.212]

Здесь Ярс — осевые (продольные) остаточные напряжения а-р — тангенциальные (касательные) напряжения — радиальные остаточные напряжения /— текущая площадь сечения р — текущий радиус окружности цилиндра. [c.210]

Фиг. 125. Радиальные остаточные напряжения в лагунной трубе.

Относительная радиальная деформация в шве складывается из составляющей от действия остаточных напряжений в шве и состав- [c.86]

Благодаря тому, что технологический процесс холодной ковки осуществляется преимущественно пластическим деформированием заготовки, а не снятием стружки с нее, отходы металла по сравнению с обработкой резанием снижаются до 50%, а иногда вовсе отсутствуют. В результате упрочнения переориентации волокон и образования остаточных напряжений в поверхностной зоне металла при холодном обжатии ротационной и радиальной ковкой повышается твердость и усталостная прочность изделий от 10 до 70 /о, что увеличивает срок службы их при [c.103]

Теория сопротивления усталости подшипниковых сплавов разработана слабо. Высказываются сомнения в возможности усталостного разрушения при пульсирующем цикле сжатия, поскольку разрушение непосредственно под действием сжимающих напряжений противоречит нашим представлениям. Однако оно может быть обусловлено касательными напряжениями, относительным удлинением, сопровождающим приложение сжимающей силы, остаточными напряжениями растяжения, возникающими в сплаве в итоге накапливающейся микропластической деформации с увеличением числа циклов, либо совместным влиянием этих факторов. В реальном подшипнике напряженное состояние металла в слое определяется не только приложенной нагрузкой, но и характером деформации корпуса подшипника в целом. Это означает, что если в материале слоя на жестком основании возникали бы под действием радиального усилия только напряжения сжатия, то изгиб корпуса подшипника с переменой знака кривизны вызывал бы растягивающие напряжения. [c.230]

Прочность сердцевины значительно ниже прочности волокна в целом. В сердцевине возникают напряжения сжатия, а в прилегающих участках бора — напряжения растяжения. Это приводит к появлению остаточных напряжений и возникновению радиальных трещин. При небольшой плотности волокна бора обладают высокой прочностью и жесткостью. Высокая прочность борных волокон объясняется мелкокристаллической структурой. Большое влияние на прочность оказывает и структура их поверхности. Поверхность имеет ячеистое строение, напоминающее по внешнему виду початок кукурузы (рис. 14.28). Наличие крупных зерен на поверхности, а также включений, трещин, пустот снижает прочность борных волокон. При температуре выше 400 °С борные волокна окисляются, а выше 500 °С вступают в химическое взаимодействие с алюминиевой матрицей. Для повышения жаростойкости и предохранения от взаимодействия с матрицей на борные волокна наносят покрытия из карбида кремния, карбида и нитрида бора толщиной 3-5 мкм. [c.452]

Заметим, что радиальное остаточное напряжение о — сжимающее. Это обстоятельство широко используется в машиностроении для закрепления труб в плоских (или изогнутых) металлических листах (плитах) посредством развальцовки. Процесс [c.226]

По данным эксперимента проводился расчет остаточных напряжений на моделях, при этом учитывалась тангенциальная составляющая сг , которая является определяющей и значительно превосходит осевую и радиальную. [c.127]

При числовых расчетах использовалось точное решение уравнения теплопроводности для установившегося потока. Из рисунка можно видеть, что основное значение имеют окружные напряжения, поэтому после охлаждения могут развиться радиальные трещины, вызванные остаточными напряжениями. [c.170]

Распределение по толщине трубы, нагруженной внутренним давлением, осевой силой и радиальным перепадом температуры, начальных напряжений, напряжений в стадии установившейся ползучести и остаточных напряжений, подсчитанных с учетом различия в скоростях ползучести для разных точек сечения трубы, изучалось в работе [53]. Ползучесть ведет к значительному перераспределению напряжений во время работы и к появлению больших остаточных напряжений после разгрузки и охлаждения трубы (рис. 3.29). [c.150]

Остаточные напряжения в дисках определяют путем вырезки колец, измерения их диаметров и вычисления остаточных напряжений (тангенциальных — а и радиальных о,.) по формулам (осевые напряжения в дисках при отрезке снимаются). [c.82]

На ее основе строилась расчетная область, содержащая около 4000 атомов. Перед инициированием ударной волны проводилась релаксация остаточных напряжений. Функция радиального распределения (КВГ) полученной таким образом структуры приведена на рис. 7.13, о. [c.228]

Поля напряжений в обоих состояниях, ограничиваюш,их по-луцикл в условиях, предшествующих прогрессирующей деформации, представлены на рис. 50, а, б. Они отличаются между собой термоупругими напряжениями (рис. 50, г). Известным способом могут быть определены также те остаточные напряжения, возникновение которых в результате первых нескольких циклов обеспечило приспособляемость. На рис. 50, в показаны только окружные остаточные напряжения, радиальные напряжения значительно меньше, и показать их в данном масштабе затруднительно. В данном случае найденное из расчета распределение остаточных напряжений не оказалось подобным тепловым напряжениям (рис. 50, г) даже внешне, по характеру (а это предположение иногда принимается в статическом методе, рассмотренном в гл. II). [c.102]

Исходя из модели плостнчоского материала получены выражения остаточных осевых, радиальных и окружных напряженнй, перераспределяющих водород в материале. Показано, что силовой диффузионный поток формируется градиентом первого инварианта тензора напряженнй. Силовой поток вовлекает в движение водород, распределенный по концентрационной зависимости и заблокированный ранее в какой-то момент времени. [c.88]

Установлено, что, независимо от характера влияния термических остаточных напряжений, возникающих а поверхности раздела при охлаждении, они неизменно снижают прочность волокнистых композитов при растяжении [27]. Причина заключается в том, что обусловленное ими напряженное состояние в целом отвечает растяжению (рис. 16) даже в тех случаях, когда радиальные напряжения являются сжимающими. Например, в случае осевого растягивающего нагружения пластическое течение начнется при меньшем, ло сравнению с 0жидаемы1м, значении приложенной нагрузки (естественно, если оно еще не началось при охлаждении). [c.68]

На рис. 24 приведены результаты поляризационно-оптического метода исследования напряжений в волокнистой -модели [48, 49] с квадратичным расположением волокон. Напряжения даны на графике как функция радиального расстояния от исходной точки, расположенной посредине между волокнами (эта точка схематически показана на рисунке). Из рис. 24 видно, что радиальные остаточные напряжения являются напряжениями сжатия и минимальны на поверхности раздела. Напротив, окружные напряжения— напряжения растяжения и максимальны в плоскости, находящейся посредине расстояния между волокнами, и минимальны на поверхности раздела. Продольные напряжения растяжения остаются почти постоянными в пространстве между волокнами. Этот результат особенно важен, так как при упрощенных микро-механических анализах исходят из того, что величина продольного остаточного напряжения в матрице постоянна. В боропласти-ках остаточные радиальные напряжения на поверхности раздела [c.65]

Рассмотренный метод был применен в [15] к элементарной задаче расчета напряженного состояния моноволокна, заключенного в полимерную матрицу. На рис. 5.5 для гипотетической ситуации (температура, соответствующая отсутстви ю напрял<ений, равна 200 °С и 7 g = 50° — ниже, чем у типичных смол) показаны приведенные радиальные напряжения на поверхности раздела волокно — матрица, образовавшиеся в процессе охлаждения с постоянной скоростью (по абсциссе отложено безразмерное время). Сплошные линии для двух разных конечных температур Тр получены интегрированием уравнения (5.25). На этом же рисунке показаны напряжения, развивающиеся после охлал<дения ниже Tg. Скачок напряжений в этом диапазоне температур получен при подстановке начального модуля смолы, находящейся в стеклообразном состоянии, в упругое решение. Когда Tpостаточных напряжений должно пройти много времени. [c.193]

Картина полос на рис. 2.15, б соответствует совместному действию остаточных напряжений в шине и напряжений от радиальной нагрузки Р=800 Н. Длина площадки контакта при этом составляет 17 мм. Напряжения локализованы в зоне контакта. Точка с наибольшим порядком полос Щтах=20 расположена в средней зоне массива шины, и наибольшее касательное напряжение в этой точке составляет Ттах=игоо/2г =20-60/2-2,4= 2,5 МН/м . [c.40]

В работе Л. А. Гликмана приведено исследование влияния температуры и продолжительности нагрева при отпуске на снятие остаточных напряжений в аустенитной стали типа ЭЯ2Т. Опыты производились на образцах в виде дисков, в которых термическим путем были возбуждены остаточные напряжения тангенциальные 25 и радиальные 7,5 В результате исследований [c.226]

Шлицевые валы, изготовленные методом пластического деформирования, имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с валами, полученными фрезерованием. Как показали наши исследования, зерна в поперечном сечении сильно вытянуты в радиальном направлении (особенно в углу перехода боковой стороны шлица к впадине). Во впадине шлицевого вала глубина наклепанного слоя достигает 1,5—2,1 мм, на боковой стороне наклепанный слой значительно мень-шйй —0,3—0,7 м,м. При накатке шлицев обнаружена значительная неравномерность деформации. В поперечном сечении вала наибольшей деформации металл подвергается в местах перехода боковой стороны шлица к впадине. Неравномерность деформации приводит в свою очередь к неравномерности наклепа и твердости по сечению вала. Увеличение дробности деформации (т. е. увеличение числа проходов накатки) увеличивает глубину наклепанного слоя, а также размельчает зерна, в результате чего увеличивается твердость металла. В местах перехода от шлица к виадине зерна, сильно вытянуты и завихрены. В этих местах возможно появление самых больших напряжении, поэтому после пластической деформации валы следует подвергнуть термообработке. Для снятия остаточных напряжений 1-го рода и сохранения наклепа можно рекомендовать низкотемпературный отжиг. [c.159]

Случаев разрушения при испытании немагнитных бандажных колец с покрытием (изготовленным по самой современной технологии), работающих в водороде при 3000 об/мин в установках мощностью до 500 МВт, не было отмечено, а по данным о распространении трещин в отсутствие коррозии под напряжением будут успешно работать даже установки мощностью 660 МВт. Однако отмечено несколько случаев разрушения бандажных колец в ранее сконструированных установках, изготовленных более простыми методами производства. Большинство серьезных разрушений наблюдалось среди так называемых вентиляционных бандажных колец [11]. В них имелось большое число радиальных отверстий, высверленных для того, чтобы обеспечить циркуляцию охлаждающего воздуха, эти-то отверстия и действовали как концентраторы напряжений. Процесс сверления отверстий приводил к появлению слоя сильно наклепанного материала, который мог быть даже более устойчивым к коррозии под напряжением, чем основная масса металла. Большое число образовавшихся трещин распространялось от отверстий, и бандажное кольцо разваливалось, разрушая генератор это и было причиной многих аварий. Имелось также несколько случаев разрушения невентиляционных бандажных колец. Некоторые ранее используемые материалы, содержащие >0,6% С, обрабатывались давлением при температуре 650—800° С при обжатии стенки кольца между оправкой и наковальней пресса, причем этот процесс включал различное число обработок периферийных областей кольца, что приводило к появлению зон очень хрупкого крупнозернистого материала, непрозрачного для ультразвуковых волн, а также высоких остаточных напряжений. [c.242]

Борные волокна, используемые при изготовлении бороалюми-ния, представляют собой непрерывные моноволокна, неоднородные по структуре и анизотропные, диаметром 5...200 мкм. Волокна бора получают методом химического осаждения бора при температуре (ИЗО °С) из смеси газов ВСЬ + Н2 на вольфрамовую подложку в виде нитей диаметром 12 мкм. В результате осаждения образуется сердцевина из боридов вольфрама, вокруг которой располагается слой поли кристаллического бора. Сердцевина волокна находится под воздействием высоких сжимающих напряжений, а бор в области, прилегающей к подложке, — растягивающих. Это приводит к возникновению радиальных трещин в борных волокнах вследствие больших остаточных напряжений, которые растут с увеличением диаметра волокна [1]. [c.231]

Рис. 14.7. Коэффициент интенсивности остаточных напряжений (влияние экспандирования в радиальном направлении).

Рис. 14.7. Коэффициент <a href="/info/184552">интенсивности остаточных напряжений</a> (влияние экспандирования в радиальном направлении).

Аналогичный метод для определения остаточных напряжений можно применить и в случае кручения круговых цилиндрических валов. Если предположить, что при кручении вала за пределом текучести радиусы поперечных сечений остаются прямыми, то сдвиг будет пропорционален радиальному расстоянию, и закон распределения напряжений по радиусу при сдвиге изобразится кривой линией Отп (рис. 38). Если же допустить, что при разгрузке материал вала будет следовать закону Гука, то напряжения, представленные прямой линией Os должны быть вычтены из напряжений, представленных кривой линией Отп. Остаточные напряжения, вызванные пластической деформацией материала, показаны штриховкой. Величины этих напряжений найдем из того условия, что моменты кручения, соответствующие закону распределения напряжений Отпр, равны моментам, соответствующим линейному закону распределения напряжения Osp. Пластическую деформацию при кручении стержней некруглого поперечного сечения исследовали А. Надан ) и Э. Треффтц 2). [c.633]

Большинство деталей машин после упрочнения оказывается в условиях слож- юго напряженного состояния. Наибольший практический интерес представляют напряжения в поверхностных слоях. Эти напряжения имеют, как правило, наиболь-11 ие значения и оказывают существенное влияние на работоспособность деталей. Обычно определяют остаточные напряжения в направлении главных осей. Если де-1йль является осесимметричной, то в поверхностных слоях в общем случае имеется двухосное напряженное состояние (рис. 13), ад — тангенциальное напряжение — осевое напряжение. Радиальное напряжение на поверхности детали равно нулю. В слоях, близких к поверхности, значение невелико, и этой составляющей обычно г ренебрегают. [c.651]

Остаточные напряжения после остановки диска можно вычислить, находя с помощью соотношений (34.31) и (34.32), т. 1 стр. 547, 548 значения радиальных и тангенциальных напряжений а и а , соответствуюихих скорости и на периферии (определяемой выражением (14.9)), и вычитая из них напряжения и а[ (выражения (34.27) и (34.29)), соответствующие вращению упругого диска с той же самой угловой скоростью о = м/а = о Ксг/ао, с которой он вращался, когда тек. Это можно проиллюстрировать двумя примерами, изображенными на рис. 14.6, рис. 14.7, на которых кривые, представляющие [c.521]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...