Тепловые напряжения и деформации

В формуле (5.164) пренебрегаем тепловыми напряжениями и деформациями, возникающими вследствие локального разогрева. Последние могут иметь существенное значение (особенно при локально адиабатических процессах), так как мощность тепловых источников равна и, тем самым, Т в конце тре- [c.279]

Причины и механизм возникновения сварочных напряжений и деформаций. Для уяснения причин возникновения тепловых напряжений и деформаций при сварке рассмотрим несколько примеров. [c.36]

Напряжения и деформации, возникающие от неравномерного нагревания и охлаждения конструкции, называются тепловыми (термическими). Тепловые напрял ения могут вызвать изменение геометрических размеров, коробление н деформацию конструкции, могут привести к образованию трещин в металле конструкций. На величину тепловых напряжений и деформаций металла существенное влияние оказывает отсутствие или наличие закреплений и связей. [c.85]

Неодинаковая температура периферийных и срединных слоев вызывает неодинаковое их тепловое сжатие, что приводит к возникновению в теле тепловых напряжений и деформаций. На рис. 3 показана схема изменения внутренних напряжений (окружных или осевых) на поверхности и в центре тела с течением времени. Если бы деформация была только упругой, то напряжения сначала возрастали бы до некоторого максимума, затем уменьшались и после выравнивания температуры по сечению становились равными пулю. [c.806]

Неравномерное нагревание и охлаждение вызывают тепловые напряжения и деформации. При сварке происходит местный нагрев небольшого объема металла, который, расширяясь, воздействует на близлежащие менее нагретые слои металла. Напряжения, возникающие при этом, зависят главным образом от температуры нагрева, коэффициента линейного расширения и теплопроводности свариваемого металла. Чем выше температура нагрева, а также чем больше коэффициент линейного расширения и ниже теплопроводность металла, тем большие тепловые напряжения и деформации развиваются в сваривае-мов шве. [c.59]

Рассмотренные явления изменений тепловых напряжений и деформации имеют место только при ограничении свободного перемещения металла стержня в одноосном направлении и при нагреве металла только в пределах его упругого состояния, т. е. до +600°. При наличии двухосного или трехосного ограничения перемещения металла характер изменения, тепловых напряжений и деформаций, а также их величина резко изменятся по сравнению с одноосным ограничением. [c.34]

ТЕПЛОВЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ [c.342]

Для компенсации опасных тепловых напряжений и деформаций осевую фиксацию ходо- вых винтов осуществляют обычно в одной опоре. Длинные винты, воспринимающие двухстороннюю нагрузку, фиксируются в двух опорах, чтобы винт в обе стороны работал на растяжение. [c.237]

Пластические деформации зависят главным образом от тепловых характеристик процесса сварки, свойств металла и в значительно меньшей степени — от жесткости свариваемых элементов. Это обстоятельство позволяет разделить задачу определения сварочных напряжений и деформаций на две части. В первой части с помощью решения термодеформационной задачи МКЭ определяются пластические деформации, обусловливающие перераспределение объема металла в зоне упругопластического-деформирования при сварке (термодеформационная задача). Во второй части на основе решения задачи в рамках теории упругости определяются напряжения в сварном узле в целом (деформационная задача). Исходной информацией для решения деформационной задачи являются начальные деформации [c.298]

Когда однонаправленный композит нагружается поперек волокон, возникает критическая ситуация. При этом жесткость достигает минимума и критерий прочности определяется величиной напряжений и деформаций в матрице. Относящиеся к этому случаю микромеханические исследования большей частью носят аналитический характер [9]. В некоторых исследованиях рассматриваются средние (макроскопические) механические характеристики и даются выражения для модулей в поперечном направлении и коэффициентов теплового расширения композита. Некоторые из этих работ основаны на энергетических [c.493]

Таким образом, вид предельного состояния и, следовательно, способы его описания существенно зависят от конструктивных особенностей деталей и режима нагружения. В связи с этим важное значение приобретает определение полей напряжений и деформаций в каждом конкретном случае расчета долговечности элементов машин в зависимости от их геометрии и теплового состояния. [c.194]

Н и к и т и н В. А., Письменная Г. И. Определение термических напряжений и деформаций при неравномерном распределении температуры. — Сб. Тепловые напряжения в элементах конструкции, вып. 4. Киев, Наукова думка , 1964. [c.349]

Сочетание постоянных и переменных механических и тепловых нагрузок с концентрацией напряжений приводит к повышенной местной нагруженности циклического характера, развивающейся на фоне различной статической нагруженности. При этом образование повторных неупругих деформаций и связанных с ними остаточных напряжений изменяет как амплитудные, так и средние составляющие местных напряжений и деформаций. [c.29]

Как отмечалось в 1 и 2, условие нагружения конструкций натриевых реакторов на быстрых нейтронах характеризуется температурами до 550—610° С для хромоникелевых аустенитных сталей типа 18-8 и 500° для хромо молибденовых. Корпус реактора и внутриреакторные конструкции подвергаются охрупчиванию при облучении нейтронами (удлинение стали типа 18-8 становится меньше 10%). Эксплуатация связана с чередованием стационарных и нестационарных режимов (пуск, останов, аварийное расхолаживание, изменение мощности и др.), и по предельным оценкам число переходных режимов с изменением температур до 400—500° С не превышает 1500. Суммарное время переменных тепловых режимов составляет не более 10% от общего временного ресурса (2- --4-3)-10 ч., т. е. основное время эксплуатации относится к стационарному режиму. Накопление циклических и длительных статических повреждений сопровождается при эксплуатации изменением состояния металла по химсоставу и механическим свойствам. Получение экспериментальных кривых усталости при реальных деформациях (размах до 0,5%) и длительности нагружения представляет невыполнимую задачу, поэтому в любом варианте расчета прочности неизбежна необходимость обоснования экстраполяции данных на большие сроки службы. Существующие предложения по расчету длительной циклической прочности отличаются как по определению напряжений и деформаций, так и по расчету предельных повреждений. [c.37]

На основании приведенных в гл. 2 и 11 уравнений и соответствующего раздела норм прочности [2] разработана программа расчета прочности и ресурса деталей машин и элементов конструкций при действии эксплуатационных механических и тепловых нагрузок в диапазоне числа циклов до 10 —10 . При этом в качестве исходных используются распределения напряжений и деформаций, соответствующие режимам эксплуатации. Определение напряжений и деформаций, как указано выше, может быть выполнено аналитическими или численными с применением ЭВМ методами или экспериментально по данным измерений на моделях и натурных конструкциях для заданных эксплуатационных нагрузок. [c.257]

Экспериментальные и расчетные исследования полей напряжений и деформаций и свойств материалов являются основой для разработки критериев разрушения при неоднородном дефор мированном состоянии (в зонах и вне зон концентрации), а также методов расчета элементов конструкций на циклическую прочность. Усовершенствование и развитие этих методов наряду с их апробированием при проектировании машин и конструкций, подвергаемых действию переменных тепловых и механических нагрузок, используется при разработке нормативных материалов по прочности. [c.9]

Изменение линейных размеров существенно сказывается на величину возникающих внутренних напряжений и деформаций в металле. Чем больше коэффициенты теплового расширения, тем больше опасность возникновения трещин. [c.467]

При прогреве разные части турбины прогреваются с различной скоростью. Быстрее прогреваются лопатки и диск, а затем вал и корпус турбины. Чем медленнее происходит прогрев турбины, тем меньше будет разность температур у отдельных ее частей и тем равномернее их тепловые расширения. Если прогрев турбины ведется неравномерно и быстро, то в деталях ее возникают опасные напряжения и деформации. Например, при быстром прогреве турбины может произойти ослабление посадки дисков на валу. Кроме того, так как удлинение вала значительно опережает по времени удлинение корпуса, может произойти задевание в проточной части или в концевых лабиринтовых уплотнениях. Фланцы турбины, имеющие большую толщину, чем корпус, прогреваются медленнее. Поэтому быстрый прогрев корпуса может вызвать коробление плоскостей разъема турбины и появление неплотностей в его соединениях. При парциальном впуске пара прогрев турбины ведется недостаточно равномерно быстрее прогревается та половина корпуса, в которой установлены сопловые сегменты. [c.120]

Часть дополнительных потерь не связана с продолжительностью эксплуатации, а обуславливается пусками или другими тяжелыми режимами. Особенно тяжелым по своим последствиям является тепловой режим при промывке турбины на ходу. Большие термические напряжения и деформации, наступающие в этих случаях, приводят к износу уплотнений вследствие временных искривлений цилиндра, к его короблению и потере плотности. Многие из [c.30]

Количественные испытания проводят для определения числа циклов до разрушения или термоциклической долговечности материала при упрощенной, но достаточно точно фиксированной системе действующих на образец тепловых нагрузок, при которой возможен анализ напряженного и деформированного состояний. При этом циклические термические напряжения и деформации определяют или непосредственным измерением, или аналитически. В результате испытания получают зависимость числа теплосмен до разрушения от параметров термодеформационного цикла, по которой можно дать общую количественную оценку долговечности различных материалов при термической усталости и установить основные закономерности процесса термоциклического деформирования и разрушения. [c.26]

Помимо внешних нагрузок конструкция может также испытывать тепловое воздействие (нагрев или охлаждение), вызывающее напряжения и деформации в ее элементах. Методы расчета конструкций на действие температуры рассматриваются в специальном разделе механики деформируемого твердого тела. [c.17]

Заполнение разделки при многопроходной сварке деталей большой толщины можно вести узкими валиками, если необходимо уменьшить тепловое воздействие на металл от каждого прохода, например при сварке коррозионно-стойких сталей. Если сталь не склонна к ухудшению свойств при перегреве, то заполнение разделки можно вести широкими слоями. Для уменьшения напряжений и деформаций детали заполнение разделки можно вести вразброс каскадным способом и горкой (рис. 71). При каскадном способе стык деталей разбивается на короткие участки и при окончании сварки на каждом последующем участке продолжают накладывать шов на еще не остывший, ранее наложенный слой предыдущего участка. Сварка горкой - разновидность каскадного способа, Ее ведут от середины стыка к краям лучше, когда это делают два сварщика. [c.118]

Для элементов конструкций, работающих при экстремальных тепловых и механических нагрузках, зоны наибольших напряжений температуры деформаций приходятся, как правило, на области концентрации напряжений [5, 44]. Упругопластические деформации в зонах концентрации при термоциклическом нагружении вызывают перераспределение напряжений и деформации, зависящее от взаимодействия полей механических и термических деформаций номинальной нагруженности, теоретического коэффициента концен- [c.32]

При более сложных программах нагружения с немонотонным изменением тепловых и силовых воздействий необходимо рассматривать достаточно малые этапы последовательного нагружения конструкции. На таких этапах удобно оперировать приращениями нагрузок, перемещений поверхностных точек и температур, а соотношения, описывающие напряженно-деформированное состояние, представлять в приращениях напряжений и деформаций. Проследим путь решения задачи термопластичности в пределах малого этапа нагружения, используя вариант модели неупругого поведения конструкционного материала, рассмотренный в п.4.5.5. [c.251]

Аванесов Ю. Л., Моделирование неизотермических задач нa лei твeннoй теории упругости, сб. Поляризационно-оптический метод и его приложение к исследованию тепловых напряжений и деформаций , Киев, Наукова думка , 1976, 19—22. [c.551]

Шарафутдинов Г. 3., Решение задач линейной теории вязкоупругости поляризационно-оптическим методом, сб. Поляризационно-оптический метод и его приложение к исследованию тепловых напряжений и деформаций , Киев, Наукова Думка , 1976, 241--245. [c.552]

Бугаков И. И., Демидова И. И. О некоторых способах фиксации двупре-ломлеиня в полимерных телах. — В кн. Поляризационно-оптический метод и его приложения к исследованию тепловых напряжений и деформаций. Киев, Паукова думка, 1976, с. 34—40. [c.127]

Фень Г. А. К расчету температурных полей, тепловых напряжений и деформаций многослойных пластин. Автореф. канд. дис. — Днепропетровск Днeпpoпeтpoв кий ун-т, 1967. — 10 с. [c.366]

Для измерения физической величины неэлектрической природы электрическим методом ее необходимо преобразовать в электрическую величину. Например, такие неэлектрические величины, как линейные и угловые перемещения, скорость перемещения, давление и температура, напряжения и деформации, уровень жидкости, преобразуются в электрические величины с помощью измерительных преобразователей, которые рассматриваются ниже. Область применения этих преобразователей может быть существенно расщи-рена с использованием измерительных преобразователей неэлектрических величин в неэлектрические же величины, которые перечислены выше. Так, например, усилие или крутящий момент можно преобразовать в линейное или угловое перемещение в термоанемометре скорость газа, а в тепловом вакуумметре — давление разреженного газа однозначно связывают с температурой нити накала и т. п. [c.141]

Проблема малоцикловой прочности конструктивных элементов при неизотермическом нагружении связана с изучением сопротивления циклическому упругопластическому деформированию и разрушению материалов при однородном напряженном состоянии, с экспериментальным и расчетным исследованием полей напряжений и деформаций в зонах возмоншого разрушения, с разработкой критериев разрушения при однородном и неоднородном напряженном состояниях в условиях различных сочетаний циклов теплового и механического нагружений, а также с разработкой инженерных и нормативных методов расчета элементов конструкций на малоцикловую прочность [1—5]. [c.36]

Регулирование полимеризационных напряжений при изготовлении моделей композитных конструкций в методе фиксации тепловых деформаций/В. И. Петухов, Л. Д. Першина, Г. В. Трейль, Н. В, Паскевич — В кн. Поляризационнооптический метод и его приложения к исследованию тепловых напряжений и де-фор.мацнй. Киев, Паукова думка, 1976, с. 165—174. [c.130]

В конструкциях ВВЭР неоднородные поля напряжений и деформаций при отсутствии резкого изменения геометрических форм возникают из-за наличия термонапряженности, связанной с градиентами температур и неоднородностью свойств в зонах соединения разнородных материалов (наплавки, сварные швы). Для этих случаев могут быть испйльзова-ны численные решения методом конечных элементов с одновременным анализом тепловых полей и напряжений (см. 3,4гл.3 и гл. 5). Это же относится и к случаю существенно неравномерного охлаждения корпусов ВВЭР с наплавками при срабатывании систем САОЗ (см. 2 гл. 5). [c.215]

Расчеты прочности и ресурса высоконагруженных конструкций при малоцпкловом нагружении базируются па исходной информации о тепловых и механических нагрузках, на получаемых в процессе расчета данных о кинетике напряженно-деформированных состояний, на соответствующих критериях разрушения (преимущественно деформационного характера) и условиях суммирования повреждений, оцениваемых через параметры действующих и предельных деформаций. Одним из основных вопросов, имеющих существенное значение для всех этапов определения малоцикловой прочности и ресурса, является вопрос об уравнениях состояния, характеризующих поцикловую связь между теку щими значениями напряжений и деформаций. Эта связь в общем случае оказывается достаточно сложной и зависящей от уровня действующих нагрузок, типа материа.ла, условий нагружения (температур, скоростей деформирования, времен выдержек), характера напрян епного состояния, возможных структурных изменений в материале, степени его поврежденности, а также от физико-механических воз- епствий окружающей среды. [c.3]

Частые пуски и остановки паровых турбин из холодного и полухолодного состояния вызывают излишние значительные тепловые и механические напряжения и деформации в металле корпуса турбины, образование трещин, в первую очередь в паровых коробках регулирующих клапанов и в местах крепления сопловых сегментов, более интенсивный износ оборудования и повышение расходов на ремонты. Они приводят также к перерасходу топлива и снижению экономичности работы установки. В связи с этим необходимо избегать частых пусков и остановок турбин. [c.77]

Установившееся тепловое состояние турбины при работе характеризуется, в отличие от равномерно-холодного состояния сборки, большой неравномерностью температурного поля. Оно более или менее симметрично относительно оси турбины, но сильно меняется по ее длине. Это обстоятельство, а также далеко не полная осесимметрия турбины вызывают иногда значительные напряжения и деформации в деталях турбин. Изменение температуры имеет особенное значение из числа меняющихся параметров. [c.10]

Рис. J.17. Сравнение результатов расчета коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в тепловой канавке зависимость концентраций а — от уровня номинальных напряжений б — от степени G упрочнения в — функция F в модифицированной формуле Нейбера метод расчета 1 — конечных элементоа 2 — по Нейберу 3 — по Махутову 4 — по коду ASME

Напряжения и деформации в зоне придисковой тепловой канавки ротора паровой турбины [c.92]

Чисто усталостные испытания теперь проводят не так широко, как раньше. Применяют испытания по Glenny, при которых термические напряжения воспроизводятся в том же виде, что и в реальных деталях этого достигают с помощью клиновидного образца, позволяющего реализовать различия в скорости нагрева. Правда, напряжения и деформации приходится рассчитывать. Есть стремление к тому, чтобы приспособить методику малоцикловых усталостных испытаний к условиям быстрого нагрева и охлаждения, а затем использовать эти надежно измеренные характеристики долговечности для аттестации реальных деталей. При таком подходе анализ механического и теплового поведения нужно проводить только на детали, но не на образце. И все же испытания на термическую усталость позволяют достаточно просто сравнивать материалы по надежности и улавливать особенности поведения, которые теряются при испытаниях на термомеханическую усталость. Микроструктура клиновых образцов (в 3S8 [c.358]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...