Напряжения Возникновение — Причины

Всякая механическая обработка поверхности сопряжена с возникновением напряженного состояния поверхностных слоев, которое уравновешивается напряжением обратного знака в более глубоко расположенных зонах, т.е. создаются напряжения первого рода. Причины их [c.41]

В других исследованиях в качестве основной причины сопротивления перекатыванию принимают гистерезисные потери материалов контактирующихся сил, их пластические микродеформации на плоскостях действия касательных напряжений, возникновение которых определяется внутренним трением в материале. Согласно [c.313]

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

Остаточные напряжения, независимо от причин их возникновения, по физической природе ничем не отличаются от напряжений, вызванных внешними нагрузками. Остаточные напряжения оказывают механическое воздействие на металл такое же, как и напряжения, вызванные рабочей нагрузкой. [c.168]

Также следует учитывать форму рассчитываемого участка детали, имея в виду возможность возникновения местных концентраций напряжений, часто являющихся причиной возникновения трещин усталости. [c.1206]

Анализ свойств сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей, выполненных сваркой плавлением, показал неоднородность структуры и свойств по зонам сварного соединения. В ЗТВ возникают нежелательные крупнозернистые структуры, высокие остаточные макро- и микронапряжения. Последствием структурных изменений является снижение механических и эксплуатационных свойств сварных соединений. Остаточные напряжения могут стать причинами возникновения трещин, снижают сопротивляемость хрупким разрушениям, способствуют ускорению коррозионных процессов по сравнению с основным металлом. [c.6]

В соответствии со статистическими данными деформация и вязкое разрушение являются причиной 15—20 % всех отказов. Образование хрупких трещин чаще происходит при низких температурах эксплуатации, наличии исходных дефектов типа трещин, повышенных остаточных напряжениях, возникновении статических и динамических перегрузок, а также при увеличении размеров начальных дефектов под действием циклических эксплуатационных нагрузок и коррозии. Хрупкое разрушение судов, мостов, кранов, строительных и дорожных машин обычно начинается Б зонах концентрации напряжений и происходит после некоторой наработки. Это говорите роли накопления эксплуатационных повреждений и увеличения вероятности одновременного сочетания факторов, способствующих снижению сопротивления хрупкому разрушению. [c.314]

Изотермическая закалка — наиболее прогрессивный метод термической обработки, обеспечивающий получение однородной структуры изделий с минимальными внутренними напряжениями. Она основана на превращениях переохлажденного аустенита при постоянной температуре. Изотермическая закалка осуществляется так же, как и ступенчатая, с той лишь разницей, что изделия выдерживают в ванне более длительное время (30-60 мин и более), пока не закончится распад аустенита. Температуру и время выдержки в горячей ванне устанавливают по диаграмме изотермического превращения аустенита данной стали. Окончательно изделия охлаждают на воздухе. В это время структура стали уже не изменяется. При изотермической закалке удается устранить большое различие в скоростях охлаждения поверхности и сердцевины изделий, что является основной причиной образования напряжений, возникновения деформаций и закалочных трещин. После такой закалки изделия приобретают высокую вязкость и хорошую со- [c.199]

Коробление и образование трещин — наиболее распространенные дефекты, являющиеся следствием возникновения в деталях больших внутренних напряжений, связанных с изменением их объема при закалке. Объемные изменения и сопровождающие их внутренние напряжения обусловлены двумя причинами. Первая причина — быстрое и резкое охлаждение изделий при закалке, в результате чего объем их различных слоев изменяется неравномерно. Чем больше поперечное сечение изделия, тем неравномернее происходит изменение объема в различных его слоях и, следовательно, тем выше внутренние напряжения. Другая причина появления закалочных трещин и коробления — изменение объема изделий при превращении аустенита в мартенсит. Как уже говорилось ранее, аустенит имеет наименьший объем из всех структурных составляющих стали, а мартенсит — наибольший. При переходе аустенита в мартенсит объем стали увеличи- [c.213]

Энергетический критерий. Этот критерий, развитый Мизесом и Генки, предполагает, что разрушение происходит тогда, когда энергия сдвига достигает некоторой определенной величины. Эта энергия сдвига является функцией трех главных напряжений. Предполагается, что причиной возникновения опасных деформаций является не вся потенциальная-энергия деформации, а только та часть ее, которая связана с изменением формы элементарных объемов материала и равная разности между общей энергией упругой деформации и упругой энергией, необходимой для изменения объема элемента. [c.394]

Остаточные напряжения в какой-нибудь детали появляются при возникновении различных удельных объемов у соседних зон металла детали в связи с различной пластической деформацией этих зон либо различными структурными превращениями металла в этих зонах. Например, при механической обработке деталей происходит изменение удельного объема металла приповерхностного слоя. Оно может быть вызвано появлением наклепа, нагрева и структурных превращений в приповерхностном слое металла. Остаточные напряжения, возникшие вследствие неравномерного нагрева, называются термо-пласти-ческими остаточными напряжениями, а когда причиной появления остаточных напряжений являются неравномерные по сечению детали [c.134]

Ко второму классу относятся все внутренние напряжения, возникновение которых обусловливается процессом изготовления или обработкой тела. Сюда, в первую очередь, относятся усадочные напряжения, возникновения которых в отливках никогда полностью избежать нельзя причиной возникновения их служит не вполне равномерное охлаждение расплавленного металла после заливки формы и не одновременное, а последовательное затвердевание. Уменьшить их по возможности, или предотвратить их возникновение и представляет одну из главных забот инженера-литейщика, особенно в сталелитейных. Если предотвратить в достаточной степени возникновение их заранее нельзя, то их стремятся уменьшить путем последующего многократного длительного отжига отливок. Точно так же могут содействовать постепенному уничтожению собственных напряжений, возникших при изготовлении, сотрясения и вибрации, получающиеся при работе машин. [c.251]

Гибка труб, механическая обработка деталей, сопровождающаяся деформацией, также приводят к возникновению местных напряжений и являются причиной коррозии металла. [c.7]

В то время как под собственными напряжениями первого вида (собственные) понимаются такие внутренние напряжения, которые по причине возникновения и по величине не зависят от основного материала, т. е. которые сохраняются, когда такие покрытия как самостоятельное целое снимаются с основного материала, собственные напряжения второго вида (посторонние) являются результатом взаимодействия основного металла и гальванического покрытия. Эти собственные напряжения определяются прежде всего внутренними напряжениями, имеющимися или возникающими при предварительной обработке или во время процесса гальванического нанесения покрытий в основном материале или в зонах наружной его повер.кности. [c.169]

Для поликристаллических материалов внешние термомеханические воздействия вызывают появление в кристаллографических плоскостях касательных напряжений, которые являются причиной движения линейных дефектов (дислокаций). На макроуровне движение дислокаций приводит к возникновению неупругих деформаций. У материалов с высокомолекулярной структурой приложение внешней нагрузки вызывает раскручивание и переориентацию молекулярных цепей, происходит перераспределение молекулярных сегментов между упорядоченной и неупорядоченной частями полимера. [c.78]

В предыдущем разделе мы проследили за возникновением отдельных дипольных моментов в результате смещения точечных зарядов под действием внешнего поля. При суммировании этих моментов по определенному объему возникает индуцированная поляризация, которая доступна измерению и может вызвать макроскопически наблюдаемые эффекты. Напряженность поля и поляризация находятся при этом в причинно-следственной связи. Напряженность поля является причиной, вызывающей поляризацию как следствие. Для характеристики такой связи между двумя физическими величинами существуют общие аспекты во-первых, следствие и причина функционально связаны между собой, во-вторых, эта функциональная связь упорядочена во времени (следствие не может возникнуть во времени раньше причины). Если сделать очень общее допущение, что осуществляющие взаимосвязь следствия и причины функционалы могут быть разложены в обобщенный ряд Тейлора (разложение Вольтерра), то может быть задана общая математическая структура соотношения между величинами. При условиях, соответствующих нашему случаю, форма зависимости между P, t) и E. t) определяется по способу, вытекающему из уравнения (1.11-16). Модель, рассмотренная в разд. 1.111, позволяет непосредственно заключить, что для не зависящих от времени полей зависимость поляризации от напряженности поля может быть задана в виде ряда Тейлора [см. уравнение (1.11-5)]. В случае полей, зависящих от времени, следует пользоваться обобщенным разложением в ряд [см. уравнение (1.11-13)]. [c.42]

На коррозионное растрескивание могут оказывать влияние дефекты сварного шва. Включения могут усиливать электрохимическую гетерогенность, дефекты формы шва например, непровары, как концентраторы напряжений, могут быть причиной возникновения коррозионной трещины. [c.77]

Большое разнообразие условий для возникновения холодных трещин в реальных сварных конструкциях приводит к тому, что в одних случаях макроскопические холодные трещины появляются через несколько минут после сварки, а в других — после нескольких часов и суток. Известны примеры, когда трещины возникали даже по истечении нескольких десятков суток. Они могли образоваться только вследствие развития начальных микротрещин, возникших в соединении в первые часы после сварки и затем прекративших свой рост ввиду недостаточной величины сварочных напряжений или других причин. Впоследствии при хранении конструкций могли произойти неблагоприятные изменения внешних условий, способствующие развитию микротрещин в макротрещины. В условиях монтажа и эксплуатации сварной конструкции дополнительным фактором, который мог вызвать не только возобновление роста микротрещин, но и их образование, является суммирование сварочных напряжений с напряжениями от внешних нагрузок. [c.243]

В процессе изготовления в сварных конструкциях возникают внутренние напряжения, которые являются причиной деформаций и во многих случаях снижают работоспособность всего изделия. Причинами возникновения напряжений и деформаций являются [c.101]

Между тем в огромном большинстве случаев сварные конструкции работают в эксплуатационных условиях хорошо, трещины не образуются. Следовательно, не собственные остаточные напряжения являются непосредственной причиной возникновения трещин в условиях эксплуатации сварных изделий. Внутренние силы (остаточные напряжения) в сварной конструкции взаимно уравновешены. Как вытекает из приведенных соображений (см. пункт 4 этой главы), образование пластических деформаций является одним из основных условий высоких механических свойств сварных соединений, имеющих собственные остаточные напряжения. [c.213]

Если достоверность результатов обнаружения нарушений геометрии трубопроводов, механических, коррозионных и металлургических дефектов (расслоение металла) современными внутри-трубными снарядами высокая, то оценка трещиноподобных дефектов в сварных соединениях, продольных трещин в трубах выглядит более проблематичной. Кроме того, затруднена оценка дефекта как концентратора напряжений, не определяются изменения физикомеханических свойств трубных сталей в связи с их старением, напряжения в теле трубы, коррозионно-механические разрушения стресс-коррозия . Причина возникновения последней во многом связана с тем, что эксплуатация отдельных участков происходит при механических напряжениях, значительно превышающих проектные. Нередко расчётные напряжения, обусловленные внутренним давлением газа, являются лишь частью напряжений, реально действующих в металле труб. Необходимо учитывать напряжения, возникновение которых связано с самим производством труб и последующим монтажом трубопровода (остаточные напряжения). Кроме того, внутритрубная дефектоскопия, другие методы неразрушающего контроля лишь дают информацию о состоянии дел и, сами по себе, ничего не меняют в отношении прочности и надёжности газопроводов. [c.3]

Деформация, коробление и трещины являются следствием внутренних напряжений, причину возникновения которых мы рассмотрели раньше. [c.306]

Представление о причинах возникновения тепловых сварочных деформаций и напряжений дает последовательное ознакомление с элементарным процессом, нагрева и охлаждения стержня при разных пления). [c.33]

Гипотеза о причине разрушения материала или возникновения в нем состояния текучести, позволяющая оценить прочность материала при любом напряженном состоянии, если из опыта известна его прочность при простом растяжении. [c.49]

Нелинейные оптические явления наблюдаются тем отчетливее, чем больше напряженность электрического поля волны, которая в сфокусированном пучке лазера может достигать 10 —10 В/см и стать сравнимой с внутренними полями в среде (10 —10 В/см). Физические причины возникновения нелинейных оптических эффектов заключаются в следующем. [c.299]

Эти рассуждения касаются кристаллов с решеткой, не имеющей испорченных или особых мест. Однако в решетке реальных кристаллофосфоров всегда имеется большое число дефектов. Их возникновение может быть вызвано различными причинами введением посторонних примесей, неправильностями роста кристалла, наложением на него внешних напряжений и т. д. Особое значение имеют ионы активатора, так как они входят в состав центров свечения. Как и у ионов основного вещества решетки, у ионов активаторов имеется невозбужденный и возбужденный уровни, причем и те и другие уровни сильно уширяются под влиянием электрического поля окружающих ионов решетки. Как правило, невозбужденный уровень активатора лежит несколько выше валентной зоны решетки, а возбужденные уровни — ниже дна зоны проводимости. [c.184]

Циклическая анизотропия свойств материалов характеризует собой явление неодинакового сопротивления циклическому деформированию в направлении четных и нечетных полуциклов нагружения, что может объяснять наряду с другими причинами (различие исходных диаграмм растяжение—сжатие, асимметрия цикла напряжений) возникновение у некоторых материалов преимущественного одностороннего накопления пластических деформаций. Хотя большинство материалов является циклически изотропными, циклическая анизотропия может быть присуща ряду материалов — как циклически разупрочняющимся (сталь ТС), так и стабилизирующи.мся (В-95) и упрочняющимся (В-96, АК-8). Экспериментальное изучение зависимости ширины петли гистерезиса в первом полуцикле нагружения (считая исходное нагружение за нулевой полуцикл) от степени исходного деформирования при симметричном и асимметричном мягком нагружении устанавливает линейную связь между этими характеристиками (рис. 2.4) во всем диапазоне исследованных деформаций (до 10 е .). При построении зависимости для несимметричного цикла от амплитудных значений деформаций ёа в исходном нагружении экспе- [c.29]

Рассмотрим кратко причину появления этих разрядов. Проводимость газа в небольших полях обычно намного меньше, чем проводимость твердого диэлектрика-полимера (аг сгп). Поэтому на низких частотах и при постоянном напряжении напряженность электрического поля в газовом промежутке выше, чем в окружающем промежуток полимере. Кроме того, диэлектрическая проницаемость газа меньше, чем у полимера (ег<8п) поэтому и при повышенных частотах, когда напряженность поля распределяется обратно пропорционально величине в. получается, что газовый промежуток опять электрически нагружен больше, чем полимер. Учитывая то, что пробивная напряженность в газах гораздо меньше, чем в твердых диэлектриках, естественно ожидать, что по мере повышения электрического напряжения пробой в газовых порах будет возникать задолго до возможного пробоя полимера. Напряжение, при котором происходит это явление, называют напряжением возникновения дробных разрядов, или напряжением ионизации. Дробными эти разряды называют потому, что они не закорачивают полностью электроды и быстро погасают. Дело в том, что после пробоя газового включения в нем образуется плазма с высокой проницаемостью ( 8пл > 8п) и большой проводимостью (сгпл>сгп). Поэтому напряженность электрического поля немедленно перераспределяется так, что электрически нагруженным оказывается полимер, а напряжение в газовом промежутке (теперь уже плазменном) падает почти до нуля. Вследствие этого разряд прерывается, ио [c.59]

Ориентировка, близкая к ориентировке углеродных покрытий, полученных в тлеющем разряде, наблюдалась в слоях дисульфида молибдена на молибдене [16]. Дисульфидные покрытия получались насыщением молибдена серой без применения разрядной технологии. Дисульфид молибдена обладает слоистой решеткой, в которой атомы молибдена образуют графитоподобные сетки. В дисульфидных покрытиях эти сетки располагаются параллельно нормали к поверхности подложки. Как и в рассмотренном выше примере, развитие сжимающих напряжений могло явиться причиной возникновения такой преимущественной ориентировки. Более подробно этот пример рассматривается в гл. 4. [c.49]

Внутренние напряжения могут иметь положительное и отрицательное значение. Еще Н. В. Калакуцкий указывал, что внутренние напряжения полезны, когда их направление противоположно направлению напряжений, возникающих при эксплуатации деталей. С этой целью, например, применяют автофретаж [2]. Наличие сжимающих остаточных напряжений на поверхности детали повышает предел выносливости [3]. Наоборот, растягивающие напряжения на поверхности снижают сопротивление деталей переменной нагрузке. Раатягиваюп1ие внутренние напряжения также являются причиной возникновения трещин в стали при термической обработке. [c.805]

Толщина стенок оказывает влияние на возникновение внутренних напряжений, 1 ]шющнхся причиной образования вздутий, трещин, коробления во время выдержки в матрице или пресс-форме. [c.53]

Вторая причина происхождения волн связана с освобождением участка среды от напряженного состояния или с локальным высвобождением упругих напряжений, когда запасенная упругая потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию смещений. В этом качестве забой выступает как источник типа центра расширения. Его действие осложняется факторами, сопровождающимися выделением энергии при разрушении горной породы, трещинообразовании, микроударах и т.д. Флуктуация радиального напряжения на стенках цилиндрической полости (ствола скважины) вызывает образование только продольной волны, а изменение тангенциального напряжения порождает поперечную волну. Но даже при наличии только одного типа напряжений возникновение одной волны неизбежно влечет за [c.200]

При этом следствием появления Фтх является, как отмечалось выше, увеличение общих сил трения на границах потока, что в продуваемых системах (например, газовзвеси) проявляется в дополнительной потере давления (Арт), а в гравитационных (непродуваемых) системах— в возникновении поперечного градиента скорости слоя. Статические давления компонентов потока р и рт в общем случае нельзя принимать равными. Они отличаются не только на капиллярное давление при большой дисперсности частиц [Л. 279], но и имеют разное приложение в случае связанного движения плотного слоя частиц gradpT также учитывает внутреннее напряжение в материале частицы, которое может возникнуть из-за механических или термических причин. Проекция равнодействующей сил инерции компонентов на ось х равна изменению количества движения элемента Ах Ау Az зо времени по оси х [c.38]

Для металлов с пониженной свариваемостью характерно образование горячих или холодных трещин в шве и з. т. в. (рис. 5.48). Причины возникновения трещин снижение прочности и пластичности как в процессе формирования сварного соединения, так и в по-слесварочный период вследствие особенностей агрегатного состояния, полиморфных превращений и насыщения газами развитие сварочных деформаций и напряжений, вызывающих разрушение металла, если они превышают его пластичность и прочность. [c.229]

О причинах возникновения трещин в котельном металле и о ме. а1Н1зме воздействия на напряженный металл растворов едких ще,10чс11 существует много нредположени , но ясности и единого [c.112]

В 1974 г. произошло разрушение трубопровода 0114 мм обвязки одной из скважин УКПГ-б ОНГКМ. В области фланца образовалась сквозная трещина, находившаяся на расстоянии 15-23 мм от оси сварного шва. Структура металла фланца в зоне образования и развития трещины состояла из грубопластинчатого перлита. Методами электронной фрактографии установлено, что металл фланца был сильно загрязнен неметаллическими включениями, по которым распространялось разрушение, имевшее преимущественно хрупкий характер. Причиной возникновения этого повреждения явилось наличие в металле фланца большого количества неметаллических включений типа оксисульфидов и непроваров глубиной до 2 мм общей протяженностью около 50 мм в корне сварного шва. Кроме того, отсутствие термообработки сварного соединения способствовало возникновению в околошовной зоне структуры троостита, не обладающей достаточной стойкостью к сероводородному растрескиванию, и высокого уровня остаточных напряжений. [c.27]

Влияние концентрации напряжений. Разрушение деталей при переменных напряжениях происходит вследствие прогрессивно разви-ваюш,ейся трещины, которая возникает в наиболее напряженном месте детали. Поэтому прочность при переменных напряжениях тесно связана с местными напряжениями, развивающимися вблизи отверстий, выточек, шпоночных канавок, галтелей, резьбы, входящих углов, рисок, а также в местах внутренних дефектов материала трещин, включений и т. д. Эти места (например, вблизи надрезов), являющиеся причиной возникновения местных напряжений, игэываюг концентраторами напряжений. Явление возникновения местных напряжений называется концентрацией напряжений. [c.259]

Работа машинного агрегата сопровождается динамическими воздействиями его.на окружающую среду. Гфи относительном движении звеньев усилия в кинематических парах изменяются, что приводит к переменному нагружению стойки механизма. Вследствие этого фундамент, на которо.м установлен машинный агрегат, испытывает пиклически изменяют,иеся по величине и направлению силы. Эти силы через фундамент передаются на несущие конструкции здания, соседние машинные агрегаты и приборы и приводят к колебаниям и вибрациям. Неравномерность движения звеньев механизмов приводит к возникновению дополнительных сил инерции. Эти силы увеличивают колебания и вибрации звеньев механизма и машины в целом и сказываются на точности их работы. Если амплитуда колебаний достаточно велика (например, при работе в зоне резонанса), то в деталях звеньев возникают напряжения, превышающие допускаемые, что приводит к их разрушению. Вибрации — это причина выхода из строя деталей самолетов и вертолетов, элементов газовых и паровых турбин, неточностей в работе станков, роботов и т. п. [c.351]

Можно начать, что более целесообразно, с возникновения напряжений, изменяющихся по симметричному циклу, во вращающейся оси, которая нагружена постоянной силой. Такое начало хорощо, во-первых, потому, что не просто обнаруживается причина возникновения переменных напряжений, но сразу же устанавливается закон их изменения во времени во-нторых, убедительно демонстрируется, что переменные напряжения могут возникать под действием постоянных нагрузок в результате изменения положения детали по отношению к нагрузке. Возникновение асимметричного цикла дается как наложение постоянных напряжений на симметричный цикл. Скажем, вращающаяся ось, на которой демонстрировался симметричный цикл, дополнительно нагружается постоянной растягивающей силой. Такое представление об асимметричном цикле исключает в дальнейшем необходимость в обоснованиях, что любой асимметричный цикл может быть представлен как сумма симметричного цикла с максимальным напряжением, равным амплитуде асимметричного цикла, и постоянного напряжения, равного среднему напряжению асимметричного цикла. Сказать об этом, конечно, нужно, но специально разъяснять излишне. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...