Начальные и температурные напряжения

Начальные и температурные напряжения. Свободная сборка статически неопределимых систем возможна лишь при весьма точном изготовлении их элементов. В противном случае сборку вынуждены [c.142]

Начальные и температурные напряжения. Свободная сборка статически неопределимых систем возможна лишь при весьма точном изготовлении их элементов. В противном случае сборку вынуждены осуществлять с приложением усилий, вызывающих деформации элементов, поэтому в них после монтажа системы будут напряжения, называемые начальными или монтажными. В статически определимых конструкциях неточность размеров элементов не требует приложения усилий при монтаже и в элементах не возникают начальные напряжения. [c.152]

Релаксация затрудняет работу болтовых соединений, прессовых посадок, пружин и т, д. С другой стороны, благодаря релаксации резко уменьшаются начальные и температурные напряжения в элементах конструкций. Явление релаксации непосредственно изучается с помощью релаксационных испытательных машин [24]. [c.89]

НАЧАЛЬНЫЕ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ [c.46]

Начальные и температурные напряжения 47 [c.47]

Пример 13.3. Инструкция по пуску теплофикационной установки турбины Т-250/300-23,5 ТМЗ требует начального давления в ПСГ, равного 60 кПа. Ему соответствует температура конденсации примерно 30 °С. Это исключает тепловые удары и температурные напряжения в ПСГ-1. [c.397]

В процессе разворота производятся выдержки, при которых частота вращения остается неизменной. Эти выдержки необходимы для равномерного прогрева ротора и корпуса турбины для удержания в допустимых пределах относительного удлинения ротора и температурных напряжений в роторе и корпусе. Необходимость прогрева ротора на малых частотах вращения особенно важна для пуска из холодного состояния, когда из-за высокой критической температуры хрупкости материала ротора имеется опасность хрупкого разрушения. В начальный период пуска из холодного состояния необходима выдержка для удаления из корпуса турбины образующегося конденсата. [c.452]

Рассматриваемые лопатки с максимальной наработкой в эксплуатации указывают как раз на то, что они представляют собой первые факты появления разрушений по нижней границе рассеивания их долговечности. Рассеяние этого распределения может оказаться весьма широким по наработке, поскольку оно определяется двумя взаимодействующими процессами ползучести и многоцикловой усталости. Малые размеры зон начального межзеренного разрушения и близость сечения разрушения к зоне наибольшей температурной напряженности лопаток подтверждают сделанное за- [c.627]

Уже при первом знакомстве с рядом особенностей поведения материалов под нагрузкой (например, осмысливание двух типов разрушения, вязкого и хрупкого) приходится иметь в виду начальные напряжения в материале при оценке комплекса свойств материала, предназначаемого для конструкций, работающих при высоких и резко изменяющихся температурах, важно понимать природу температурных (термических) напряжений. Как начальные напряжения, так и температурные (термические) напряжения могут быть уяснены лишь после ознакомления со свойствами статически неопределимых систем. Излагая идеи методов оценки надежности (в смысле прочности) конструкции и оставаясь при этом в рамках осевой деформации элементов последней, для того чтобы подчеркнуть различие методов, приходится анализировать поведение именно статически неопределимой системы. [c.168]

Потеря устойчивости упругой пластины может быть вызвана температурными напряжениями. Задачу термоупругой устойчивости рассмотрим в следующей постановке. Тонкая пластина нагревается равномерно по всей толщине f = 1 х, у)-, механические свойства материала пластины считаем не зависящими от температуры. До потери устойчивости удлинения в срединной плоскости связаны с начальными усилиями и температурой соотношениями упругости [c.200]

Нри резком изменении температуры оболочки двигателя в скрепленном с ней заряде возникают нестационарные температурные напряжения. Как установлено, для толстостенного кругового цилиндра такие температурные напряжения есть монотонные функции времени, достигающие максимальной величины в начальный или конечный момент, когда наступает температурное равновесие [6]. Если это верно и для зарядов со звездообразным [c.327]

Замок елочного типа. Для лопаток газовых турбин (рис. 9.17) такой замок имеет основное применение. Профиль зубцов замка аналогичен профилю упорной резьбы, число контактирующих зубьев в соединении от 2 до 6. Замки в турбинах работают в сложных силовых и температурных условиях. Центробежные и газовые силы вызывают достаточно высокие осевые номинальные напряжения во впадинах под первой парой контактирующих зубьев ( 100—180 МПа). При этих напряжениях и высокой температуре (до 700° С) уже в начальный момент времени в зонах концентрации напряжений появляются упругопластические деформации, а со временем развиваются деформации ползучести. Эти ответственные соединения разрушаются обычно в пазах хвостовиков концентрации напряжений и деформаций. [c.177]

В качестве примера рассмотрим полый круговой цилиндр, имеющий те же радиальные размеры, что и в предьщущем примере, но ограниченную длину 21 = 200 мм и находящийся под действием осесимметричного, нестационарного температурного поля, полученного при нулевой начальной температуре и мгновенно нагреваемой внутренней поверхности, поддерживаемой неизменной во времени. На торцах и внешней поверхности цилиндра поддерживается нулевая температура. Коэффициент температуропроводности материала цилиндра а = 2,3 10 мм /ч. Требуется при известных на внешней поверхности осевых и кольцевых напряжениях а х и, приведенных на рис. 3,10 и соответствующих 40-й секунде прогрева, определить распределение температуры на внутренней поверхности цилиндра и возникающие в нем термоупругие напряжения. [c.86]

Пример. Определить максимальные температурные напряжения в центре и на поверхности цилиндра при его прогреве и напряжения, возникающие через 5 мин. 1]осле начала прогрева, при следующих условиях коэффициент теплообмена на поверхности а = 300 начальная температура цилиндра to = 20 температура обогревающей среды = 500 радиус цилиндра R = 0,25 м коэффициент температуропроводности а = 0,02 коэффициент теплопроводности к = 19 модуль упругости - 1.9 10" кГ/см" -, коэффициент Пуассона Х = 0,3 коэффициент линейного расширения р = 17 10 б 1/ С. [c.308]

Быстрые переходные процессы неблагоприятно отзываются на тепловом состоянии турбины, особенно при полном сбросе нагрузки до величины, отвечающей лишь собственным нуждам. При этом поднимается начальное давление и сильно снижается температура пара в процессе его дросселирования в клапанах, в результате чего может возникать резкое местное охлаждение в паровой коробке и далее по потоку. Эти опасные явления должны учитываться при определении температурных напряжений в роторах и корпусах. [c.25]

Начальные параметры пара. При конструировании маневренных турбин необходимо рассчитывать температурные напряжения как в статоре, так и [c.85]

Чтобы термические напряжения в нагретых частях цилиндров и роторов были невысоки, следует, как указывалось, добиваться осесимметричных температурных полей в роторах и цилиндрах. Полный подвод пара к регулировочной ступени и дроссельное регулирование существенно облегчают решение задачи. Но значительно лучше применять регулирование методом СД, так как при этом температура пара и температурные поля в деталях турбины почти сохраняются при изменении режима. Благодаря этому скользящее давление не только повышает тепловую экономичность ПТУ при частичных нагрузках, но и существенно улучшает маневренные свойства турбины. Регулирование методом СД открывает возможность выбирать повышенные начальные параметры пара, так как при СД большую часть времени полупиковый блок работает в области пониженного давления, т. е. при сниженных напряжениях. [c.86]

Максимальные растягивающие температурные напряжения в роторах возникают в начальный период пусков из горячего состояния и составляют в указанных зонах РВД и РСД соответственно 15 и [c.166]

При существующих углеводородных топливах температуры газа могут достигать 1920 С, но препятствием на пути создания высокотемпературных газотурбинных установок являются в настоящее время ограниченные возможности металла элементов проточной части выдерживать высокие температуры и возникающие при этом температурные напряжения. Даже для турбин, работающих с начальной температурой газа — 650— 700° С, для лопаток и ротора приходится применять дорогостоящие высоколегированные стали. [c.261]

При решении статической и квазистатической задачи термоупругости сначала с помощью соответствующего уравнения теплопроводности при заданных тепловых начальном и граничных условиях ( 19.1) определяют температурное поле Т. После этого определяется термоупругое напряженно-деформированное состояние тела. [c.406]

Другим опасным режимом для пароперегревателя КУ является снижение начального давления пара перед паровой турбиной во время пуска и сокращение продолжительности пуска. При этом снижается температура насыщения среды. После выхода ГТУ на номинальную нагрузку и повышения температуры выходных газов возникает повышенная разница АГ = т.е. возможны повышенные температурные напряжения. [c.311]

Закон Гука с учетом температурных напряжений. Обозначим через То и Т температуру в рассматриваемой точке М деформируемого тела соответственно в начальный to и текущий t моменты времени. Вследствие разности этих темпе- [c.184]

Пренебрегая температурными напряжениями и начальными технологическими напряжениями в корпусе, из условия равенства окружных удлинений получим [c.373]

Если материал трубы разрушается без существенных пластических деформаций, то приведенной информации о напряженном и температурном состояниях стенок в сочетании с заданным временем эксплуатации конструкции достаточно, чтобы провести анализ ее работоспособности с помощью соответствующих критериев (см. 3.4). Но для достаточно пластичного материала его разрушению предшествует заметная по величине деформация, которая изменяет начальные значения R я h так, что напряженное состояние стенки не остается постоянным. Более того, при определенных режимах эксплуатации (например, при движении по трубе теплоносителя с заданным расходом) изменение геометрических размеров трубы может повлиять на условия теплообмена и вызвать изменение температурного состояния стенки. [c.205]

Следует подробнее остановиться на механизме разрушения в приповерхностном слое. Возможны два механизма разрушения при сжатии один из них связан с распространением трещин сдвига и отрыва, другой — с потерей устойчивости и локальными неоднородностями материала. В рассматриваемой задаче на начальной стадии развития трещин, по-видимому, реализуется первый механизм, а на заключительной стадии — механизм потери устойчивости, так как температурные напряжения сосредоточены [c.483]

Деформированное и напряженное состояние в теле возникает под влиянием внешних воздействий. Надо заметить, что этими внешними воздействиями могут быть не только силы. Это может быть, например, неравномерный нагрев тела, который приводит к неоднородной температурной деформации, вызываюш.ей так называемые температурные напряжения. Это может быть также процесс затвердевания металла из расплава, в ходе которого в результате взаимодействия между образующимися зернами и межкристаллическим веществом возникают так называемые начальные напряжения. [c.53]

Практика проектирования, строительства и эксплуатации аэродромных покрытий показывает, что их несущая способность, надежность и в целом напряженно-деформированное состояние определяются влиянием конструктивных особенностей покрытия в целом. К таким особенностям прежде всего относятся толщина и прочность несущих слоев покрытия, соотношение их жесткостных характеристик, конструкция основания начальные зазоры под плитами, которые могут иметь место при некачественном монтаже или неровном основании совмещение или несовмещение швов в нижнем и верхнем слое наращивания аэродромного покрытия как в монолитном, так и в сборном вариантах зазоры между несущими слоями в покрытиях, возникающие от действия эксплуатационных нагрузок толщина и деформативные характеристики разделительной (выравнивающей) прослойки между старым и новым слоями покрытия стыковые соединения между плитами, которые во многом определяют работу покрытий и величину усилий ширина рабочих и деформационных швов в плитах и температурных блоках, их размеры (длина) состояние, прочностные и деформативные характеристики основания под аэродромным покрытием, его влажность. [c.186]

Уравнения (30) и (31) показывают, что температурные напряжения на поверхности или в центральном отверстии цилиндрического тела, например цилиндра и диска, пропорциональны разности между температурой поверхности или центрального отверстия и средней температурой цилиндра или диска. Эта зависимость позволяет быстро и легко определять температурные напряжения при резких изменениях температуры. Например, температура поверхности быстро изменяется, принимая новое значение, вследствие быстрого изменения температуры окружающей среды и высокого коэффициента теплопередачи поверхности (т. е. средняя температура не успевает существенно измениться). Тогда температурные напряжения на поверхности равны произведению начальной и средней температуры минус новая температура поверхности и Еа или Еа (1 — v), в зависимости от того, что имеется тонкий диск или длинный цилиндр. Напряжения в другом месте, не на поверхности или в центральном отверстии рассчитывают по уравнениям (28) или (29), так как внутренние температурные напряжения в любой точке радиуса г не пропорциональны разности между температурой в этой точке радиуса и средней температурой. Однако это может быть использовано для оценки вероятности хрупкого разрушения вследствие наличия дефектов в тех зонах, которые не относятся к поверхности или центральному отверстию ротора. [c.98]

Расчетная схема для анализа НДС при взаимодействии остаточных и эксплуатационных напряжений представлена на рис. 6.3. Поля собственных ОН моделировались путем решения упругой задачи с начальными деформациями е , равными остаточным пластическим деформациям sP, полученным при решении динамической или квазистатической упругопластической задачи по взрывной запрессовке или гидровальцовке трубки в коллектор. Нагрев металла трубки и коллектора до температуры эксплуатации 7э осуществлялся линейно по времени за время т = = 10 ч. Одновременно с температурным воздействием проис.хо-дит нагружение коллектора давлением Р. В результате такого нагружения в коллекторе возникают некоторые осевые и [c.339]

Опыты, оценивающие долговечность, проведенные с целью определения энергии активации процессов разрушения, заключались в следующем определяли время до разрушения образцов при заданных температуре и уровнях напряжений, поддерживаемых в процессе опыта постоянными. Для нахождения температурной и силовой зависимостей начальной энергии активации проводили массовые испытания (десятки сотен образцов) в широком диапазоне напряжений и температур при изменении долговечности различных твердых тел (в том числе полимеров) на несколько гюрядков. Эти исследования позволили установить, что семейство линейных зависимостей lgx=f(a) при разных температурах представляет собой пучок прямых, пересекаюгцихся в полюсе io=10 . [c.263]

Кроме нестационарности, создаваемой регулярными изменениями температуры и нагрузки (например, ежесуточные включения установок), термоциклическое нагружение часто нестационарно по величине размаха температурных напряжений даже при постоянном внешнем воздействии (разность Д =соп81), что объясняется процессами циклического упрочнения или разупрочнения. При этом обычно начальный период эксплуатации является более повреждающим, чем последующий, в котором наблюдается стабилизация свойств. Виды нестационарного нагружения и нагрева схематически показаны на рис. 91. [c.159]

Для изучения последствий аварии необходимо рассмотрение всех стадий ее протекания во времени (начальной, вслед за раскрытием трещины, срабатьшания системы аварийного охлаждения зоны, движения свободных концов трубопровода, так назьтаемого эффекта хлыста с возможными разрушениями окружающего оборудования, нагружение и разрушение защитной оболочки АЭС), Общий подход к оценке прочности корпуса реактора, его внутрикорпусных устройств и опорных конструкций, а также другого оборудования АЭС остается тем же самым. Вначале вьшолняются исследования соответствующих теплогидравлических процессов, сопровождающих все стадии аварии, определяется история силового (давление) и температурного нагружений оборудования первого контура АЭС, Затем на основании общей расчетной схемы с раскрытым контуром определяются усилия, действующие на оборудование (с учетом взаимодействия друг с другом) и их опорные конструкции, а также напряженные состояния в элементах оборудовашгя и опорных конструкциях. [c.94]

Начальный оптический эффект наблюдается в виде полос (изохром) и изоклин при отсутствии приложенной внешней нагрузки начальный оптический эффект можно рассматривать как результат замораживания деформаций, имевших место под действием случайных нагрузок, неравномерной температуры при полимеризации материала и пр. Напряжения, соответствующие начальному оптическому эффекту, не обнаруживаются в виде деформаций при разрезании материала и уравновешиваются в пределах макромолекул (для целых сечений могут не удовлетворять условиям статики). Устраняется начальный оптический эффект отжигом ( размораживанием ). Температурный режим отжига для плиток висхомлита толщиной до 12—15 мм указан на фиг. 189, 6. Рекомен- [c.258]

Дополнительное температурное возмуиц,ение (как и для замкнутых в вершине оболочек), увеличивая подъем над плоскостью стесненной по внешнему контуру оболочки и вызывая начальные температурные напряжения, ужесточает оболочку и приводит к значительному увеличению критического времени (от 0,57 до 2,15 ч). [c.78]

Напряженно-деформированное состояние твэлов с окисным топливом подробно исследовано в [46]. Следуя этой работе, определим с некоторыми упрощениями изменение диаметра оболочки твэла в процессе эксплуатации. При большой тепловой нагрузке (превышающей 200 Вт/см ), характерной для центральной части активной зоны, окис-ное топливо достаточно быстро перестраивается, выбирая начальный зазор между топливом и оболочкой с образованием в центре твэла полости. После выбора зазора оболочка нагружается распухающим топливом, давлением газообразных продуктов деления в полости рг и давлением теплоносителя рт (рис. 4.1). Как показали расчеты [46], релакснрующие на начальной стадии работы твэла температурные напряжения слабо сказываются на окружной деформации оболочки ев, которая в данном рассмотрении является основной искомой функцией, поэтому температурные напряжения не учитываются. Давление газовых продуктов под оболочкой твэла определяется следующей зависимостью [c.130]

С повышением начальных параметров одностенная конструкция становится нерациональной, так как для обеспечения плотности фланцевое соединение приходится выполнять очень громоздким, а это затрудняет свободное тепловое расширение корпуса вслед за ротором при быстрых изменениях режима работы и увеличивает температурные напряжения во фланцах. В таких случаях корпус ЦВД выполняют двухстенным. В нем на каждый из корпусов действует только часть разности давлений. Это позволяет выполнить его с тонкой стенкой и легкими фланцами. Кроме того, двухстенная конструкция позволяет локализовать во внутреннем корпусе зону высоких температур, а внешний корпус выполнить из более дешевых и технологичных материалов. [c.79]

Приведенный выше аргумент свидетельствует, что при анализе расслоения межслойное нормальное напряжение является фактором, определяющим зависимость прочности слоистого композита от схемы укладки слоев, полученную в работе [2]. Это не означает, что межслойные касательные напряжения не влияют на механизм расслоения, а только указывает на то, что различия в прочности, вызванные переменой мест групп слоев в данном композите, по-видимому, в меньшей степени зависят от этих напряжений. Авторы хотели бы отметить, что изложенный механизм поведения объясняет различие в усталостной прочности образцов из слоистых композитов с монослоями 15°, 45 , наблюдавшееся Фойе и Бейкером, а именно вынесение слоев 45° наружу композита приводит к сжимающему межслой-ному нормальному напряжению в зоне свободной кромки и, следовательно, к усилению композита. Однако проводя подобные вычисления, необходимо учитывать возможность значительного влияния начальных температурных напряжений, обусловленных процессом изготовления композита. Полагая, что рассматриваемый композит характеризуется продольным и поперечным ко фициентами температурного расширения, равными соответственно = 5,4 10 /°С и г = 45 10" /°С, и упругим поведением при охлаждении, установим, что знак напряжения Оу в каждом слое такой же, как в случае нагружения композита растяжением. Таким образом, наш вывод не изменяется. Однако если к слоистому композиту прикладывается сжимающая усталостная нагрузка, то для предсказания поведения мате- [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...