Главные остаточные напряжения

Количественная связь между величинами главных остаточных напряжений и максимальными нормальными перемещениями описывается выражением [c.67]

Главные остаточные напряжения [c.188]

Анализ процесса обработки резанием с точки зрения его влияния на главные остаточные напряжения можно вести по некоторому усредненному углу 0р, который отражает суммарные главные напряжения по толщине ПС. Эксперименты показывают, что при несвободном резании угол тем больше, чем [c.189]

При торцовом фрезеровании со смещением фрезы среднее направление скорости резания, которое можно определить углом 0 , (рис.4.58), зависит от величины смещения фрезы и может изменяться в широких пределах. При этом ориентация главных остаточных напряжений будет также существенно изменяться. [c.190]

Рис. 4.58. Изменение угла отклонений осей главных остаточных напряжений 0р

Первое главное остаточное напряжение (<т°1) следует рассматривать как результат основных деформаций, происходящих в процессе образования стружки и формирования ПС. Второе главное остаточное напряжение (а°2) связано с деформацией металла в плоскости, перпендикулярной плоскости стружкообразования. [c.191]

Боковое течение металла приводит к возникновению во втором главном направлении напряжений сжатия. Когда угол схода стружки приближается к 90°, что имеет место при точении с большими подачами и при работе инструментами с малыми главными углами в плане ( ), второе главное остаточное напряжение становится напряжением растяжения. С увеличением подачи первые главные остаточные напряжения растяжения также увеличиваются, а напряжения сжатия уменьшаются. Это связано с тем, что с увеличением подачи увеличивается угол между направлением главной деформации растяжения и поверхностью резания. Кроме того, снижается коэффициент трения и происходит поворот зоны стружкообразования в сторону передней поверхности инструмента. [c.191]

При увеличении скорости резания оба главных остаточных напряжения в большинстве случаев изменяются в направлении увеличения напряжений растяжения, что можно отнести на счет действия теплового фактора (усиливаются термопластические деформации ПС). Однако у второго главного остаточного [c.191]

Наблюдается уменьшение (по модулю) главных остаточных напряжений при увеличении переднего угла у, что объясняется снижением напряженности процесса резания. При переходе от положительных к отрицательным углам наклона главной режущей кромки происходит уменьшение абсолютной величины главных остаточных напряжений. С уменьшением угла при вершине резца возрастают деформации срезаемого слоя металла, поэтому происходит рост остаточных напряжений (по модулю) при увеличении главного ( ) и вспомогательного q>l) углов в плане. Увеличение радиуса при вершине резца (г) сопровождается снижением максимальных значений главных остаточных напряжений в связи с уменьшением толщины среза на участке формирования ПС. [c.192]

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

Главный недостаток литья под давлением — сложность и длительность изготовления пресс-формы, ее высокая стоимость и небольшая СТОЙКОСТЬ, особенно при изготовлении отливок из сплавов с высокой температурой плавления (например, стальное литье). В металлических пресс-формах трудно изготовить и извлечь отливки со сложными полостями. Из-за неподатливости формы возможно появление остаточных напряжений. Это ограничивает номенклатуру отливок и сплавов, из которых они могут быть изготовлены. [c.40]

Причины, определяющие циклическую прочность. Циклическая прочность материалов определяется рядом факторов, главнейшими из которых являются форма и размеры детали, состав и структура материала, влияние остаточных напряжений, способ приложения нагрузки (частота на ружения, перегрузки, паузы), влияние окружающей среды (температура, коррозионные свойства среды). [c.202]

Из четырех констант упругих свойств для материалов покрытий наиболее важными являются модуль Юнга (модуль упругости при растяжении) и коэффициент Пуассона. Эти критерии сопротивления упругой деформации необходимо знать не только для оценки жесткости и прочности, но прежде всего для вычисления одной из главных характеристик покрытия — величины остаточных напряжений. [c.52]

Следует выделить из предыдущего обсуждения два важных вывода (1) при использовании для вычисления максимального главного напряжения точных методов нельзя пренебрегать остаточными напряжениями (2) влияние остаточных микронапряжений отражается в поправочных коэффициентах полуэмпирической теории. [c.158]

Количественной оценкой остаточных напряжений и их влиянием на несущую способность материала не занимались до сих пор в столь же строгой постановке, как при анализе напряженного состояния, возникающего при внешних механических воздействиях. Причина этого заключается, главным образом, в отсутствии соответствующих аналитических методов. Исследования затрудняются также тем, что широкий температурный диапазон (порядка 170°С), который необходимо охватывать при анализе остаточных напряжений, не позволяет пренебречь изменением свойств материала с температурой. [c.124]

Теоретическая разработка вопроса о влиянии остаточных напряжений, возникающих при поверхностном пластическом деформировании, на сопротивление усталости была сделана И. В. Кудрявцевым. Показано, что относительный предел выносливости, измененный под воздействием остаточных напряжений, может быть определен с учетом интенсивности амплитуды цикла напряжений, а также относительных средних напряжений цикла и остаточных напряжений, действующих в тех же плоскостях, что и главные напряжения повторного нагружения. Свойства материала учитываются поправочным коэффициентом, меняющимся от нуля (для пластических материалов) до 0,4 (для хрупких материалов). [c.140]

В композициях на основе титана и его сплавов, армированных волокнами бора, карбида кремния, двуокиси алюминия, отсутствует проблема физической совместимости, так как коэффициенты линейного расширения титана (ат1 = 8,4-10 °С ) и указанных волокон (ад = 6,3-С ) различаются несущественно с точки зрения внутренних остаточных напряжений. Однако химическая несовместимость компонентов является главной причиной, по которой в настоящее время отсутствуют высокопрочные титановые композиции, способные конкурировать с обычными титановыми или никелевыми сплавами даже по удельной прочности. [c.76]

Надежность имеет особенно большое значение для тех машин или систем, где отказы могут иметь суш ественные последствия, в частности для систем управления, автоматических линий, транспортных машин и устройств, вычислительных машин и т. п. У машин наблюдаются две главные причины отказов поломки и износ деталей кроме того, отказы могут вызываться и другими причинами — коррозией, изменением размеров вследствие деформаций под действием остаточных напряжений или при старении и т. п. Для большинства машин длительность их работы ограничена предельно допустимым износом трущихся деталей. В связи с этим большое народнохозяйственное значение имеет проблема повышения износостойкости машин как частный случай более общих проблем — повышения надежности и долговечности машин и повышения качества промышленных изделий. Знания, необходимые для борьбы с изнашиванием машин, до сравнительно недавнего времени выводились из практического опыта, накопленного при конструировании и изготовлении машин, и, за малыми исключениями, были лишены глубоких обобщений. Мощное развитие машиностроения в годы первых пятилеток и организация сети отраслевых научно-исследовательских институтов машиностроения сделали актуальным и возможным вполне самостоятельное развитие у нас учения об износостойкости. [c.48]

Результаты. Остаточные напряжения в модели при комнатной температуре были незначительны. Когда первые две модели охладили до —40° С, по краям появились мелкие трещины в стекле, как показано на фиг. 11.2. Температуру третьего образца довели только до —28° С. Никаких трещин при этом в модели не было обнаружено. Именно при этой температуре были получены изоклины и изохромы, показанные на фиг. 11.3 и 11.4. Траектории главных напряжений, найденные графически по семейству изоклин, приведены на фиг. 11.5. Интегрированием вдоль этих линий были получены главные напряжения (см. разд. 8.1). Линии одинаковых главных напряжений (изобары) в безразмерной форме приведены на фиг. 11.6, а распределения нормальных и касательных напряжений вдоль поверхности скрепления стекла и пластмассы показаны на фиг. 11.7. При тех размерах, которые имела исследуемая пластина, наибольшее растягивающее напряжение возникало на поверхности скрепления слоев на расстоянии 0,2 мм от края и имело величину около 90 кг/см . [c.323]

Окружающая среда (низких температур) оказывает большое влияние на прочность деталей при эксплуатации экскаваторов и других машин в условиях Крайнего Севера. Разрушение деталей происходит главным образом по причине недостаточного учета хладноломкости материалов, некачественной сварки (наличие остаточных напряжений, концентраторов напряжений, шлаковых и газовых включений и др.) и конструктивных несовершенств деталей. [c.221]

Применяя рентгенографический метод, можно измерить сумму главных напряжений, составляющую напряжения, действующую в определенном направлении, величину и направление главных напряжений на поверхности образца. Применительно к исследованию остаточных напряжений, возникающих при сварке, этот метод можно применять для определения напряжений, действующих вдоль и поперек сварного шва. [c.216]

Отмеченное благоприятное действие поверхностного наклепа следует объяснить главны. образо.м проявлением остаточных напряжений сжатия, которые возникают в результате наклепа. Полученное подтверждение значительной роли поверхностного наклепа в повышении усталостной прочности привело к широкому его применению в промышленности. [c.226]

Предварительное нагружение вызывает изменение сопротивления усталости из-за перераспределения остаточных напряжений и упрочнения материала у мест концентрации напряжений. Степень влияния предварительного растяжения на сопротивление усталости сварных соединений зависит главным образом от отношения напряжения предварительного растяжения к пределу текучести, от величины и знака остаточных напряжений в местах развития усталостной трещины, от концентрации напряжений, материала и типа соединений. Максимальное повышение предела усталости в результате предварительного растяжения получается тогда, когда остаточные напряжения растяжения в местах развития усталостной трещины заменяются сжимающими. В частности, последнее имело место у образцов с односторонним продольным ребром, у которых вследствие [c.155]

Все дело в том, что до сих пор не было самого главного — достаточно производительных и универсальных приборов, способных обеспечить стопроцентный и всесторонний контроль качества металла, заготовок, деталей. На первый взгляд, задача кажется неразрешимой мыслимо ли сделать прибор — мастер на все руки, прибор-ясновидец, от которого не ускользнут такие разнообразные дефекты, как мельчайшие трещины или раковины и отклонения от заданной металлографической структуры Кроме того, он должен фиксировать ошибки термообработки, замерять остаточные напряжения после шлифовки и сварки, снижающие усталостную прочность, улавливать остаточное намагничивание, вредное для подшипников, идущих в точные приборы, наконец, отмечать погрешности в геометрических размерах [c.50]

Данное выражение получено на основании ана.аиза массива экспериментальных данных и позволяет независи ю определять величины и знаки главных остаточных напряжений в пределах изменения а при наличии данных о начальных условиях метода При этом под начальными условиями принимаются значения максимальных перемещений гфи создании в данном материале, свободном от остаточных напряжений, отпечатка данного диаметра и координаты точек, в которых зафиксированы эти перемещения (контрольные точки или контрольный радиус). [c.67]

Деформации разгрузки на поверхностях столбиков измерялись измерителем статической деформаций ИСД-2 с ценой деления шкалы реохорда 10" единиц относительной деформации. Это соответствует точности определения напряжений 0,2 кгс/мм . При-. нимая, что главные остаточные напряжения и действуют вдоль и поперек шва, получим [c.25]

Рис,4.56.Эпюры осевых (а ,), тангенциальных (о г) и главных остаточных напряжений ((o i), и а°2) после строгания стали 12Х18Н10Т (а) и титанового сплава 0Т4-1 (б) 1 - (a i) 2 - а°г) 3 - (ч х) 4 - (a"z) [c.189]

Рис.4.57.Изменение среднего угла отклонения осей главных остаточных напряжений 0р при точении (2) и строгании (2) ст.12Х18Н10Т, при строгании титанового сплава ОТ4-1 (3) в зависимости от а, б - скорости резания V в, г -подачи 8 д - переднего угла у е- угла наклона главной режущей кромки Х ж- главного угла в плане

Угол схода стружки тесно связан с углом наклона главной режущей кромки (Л). При переходе от отрицательных углов наклона к положительным угол отклонения главных остаточных напряжений уменьшается, несмотря на увеличение степени деформации срезаемого металла и ПС. С увеличением главного угла в плане угол отклонения главных осей напряжений yвeJшчивaeт-ся. Это связано с изменением ориентации зоны резания и угла схода стружки. Обращает на себя внимание зависимость угла отклонения главньк осей напряжений от подачи. В области малых толщин среза он возрастает с увеличением подачи, т.к. усложняется процесс формирования стружки и ПС в условиях несвободного резания. С увеличением толщины среза наблюдается уменьшение угла отклонения в связи с увеличением угла схода стружки. [c.190]

Большая часть работы (до 95 %), затрачиваемой на деформацию металла, превращается в теплоту (металл нагревается), остальная часть энергии аккумулируется в металле в виде повышенной плотности несовершенств строения (вакансий и, главным образом, дислокаций). О накоплении энергии свидетельствует также рост остаточных напряжений в результате деформации. В связи с этим состояние наклепанного металла термодинамически неустойчиво. При нагреве такого металла в нем протекают процессы возврата, нолигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации. [c.53]

У прочнение поверхностной пластической деформацией. Один из главных способов повышения циклической прочности - поверхностная пластическая деформация (ППД), т. е. наклеп поверхностного слоя на глубину х = = 0,2 0,8 мм с целью создания в нем остаточных напряжений сжатия. [c.318]

Оста гочные напряжения вызывают изменение характера распределения деформационных перемещений, вьфажающееся в том, что функция W(Q) приобретает двоякопериодический характер. На картине интерференционных полос появляются оси симметрии, совпадающие с осями главных напряжений, являющиеся признаком наличия в объекте остаточных напряжений (рис. 1.21, б.в). Результир тощее naie перемещений является линейной суперпозицией двух полей — несущего (вдавливание в ненапряженное тело) и изменений. [c.66]

Данный метод позволяет получать исчерпывающий объем информации от остаточных напряжениях (величины, знаки, направление главных осей) в конкретной точке поверхности объекта. Измерения проводятся с чувствительностью 0,05 — 0,15 предела тек чести материала (в зависимости от диаметра отпечатка). Погрешность измерений по отно-щению к среднестатистическим значениям с 95 Уо доверительной вероятностью не превышает 10 %. [c.68]

В настоящее время имеется несколько гипотез, объясняющих влияние предварительного упрочнения на износоустойчивость. По данным работы [37], предварительное упрочнение уменьшает износ за счет деформации смятия и за счет истирания микронеровностей на контакте. Как считают авторы [43] и [101], предварительное упрочнение пластической деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металле и образованию в нем твердых химических соединений РеО, РегОз, Рсз04 в результате окислительного изнашивания, происходящего с ничтожно малой интенсивностью. Согласно гипотезе [109] упрочнение поверхностного слоя рассматривается как средство повышения жесткости поверхностных слоев и уменьшения взаимного внедрения при механическом и молекулярном взаимодействии. На этот счет существуют и другие теории. Так, например, по мнению А. А. Маталина [64], главным фактором, определяющим износоустойчивость, является величина остаточных напряжений после приработки изделий. Между микротвердостью поверхностного слоя и его износоустойчивостью имеется определенная связь в процессе изнашивания микротвердость поверхностных слоев после приработки стремится к оптимальному значению однако в силу одновременного влияния разнообразных факторов (шероховатость поверхности, напряженное состояние поверхностного слоя и пр.) эта связь имеет только качественный характер и не может быть использована для практических расчетов. [c.14]

Несмотря на последнее заключение, Биннс [6] наблюдал, что трещины развивались только вокруг больших частиц в различных композитных системах стекло — дисперсные частицы. Эти наблюдения подтверждают, что либо теории, касающиеся внутренних напряжений, были незавершенными, либо величина остаточных напряжений не была главным критерием развития трещины. Де-видж, признавая важность этих наблюдений и их несовместимость с предложенной ранее теорией, предпринял с сотрудниками исследование, которое привело к интересной идее. Согласно их концеп- [c.36]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Теория пластического течения исходит из предпосылки, что напряжения связаны не с самими остаточными деформациями, а с их бесконечно малыми приращениями. Высказанное предположение является обобщением многочисленных эскпериментов по нагружению упруго-пластических тел в условиях, когда изменялись направления главных осей напряжений и соотношения между главными напряжениями. [c.735]

Из приведенных выше данных видно, что эффективность упрочнения рабочих поверхностей деталей зависит от физико-механических свойств и структуры материала деталей, конструктивных и технологических концентраторов напряжений. Главным фактором, обусловливающим повышение прочности при переменных нагрузках, является наличие благоприятных остаточных напряжений сжатия в наклепанной зоне. Независимо от ироисхож-дения (термическое, механическое) остаточные напряжения сжатия оказывают преимущественное воздействие на задержку развития усталостных трещин [62, 63]. При этом (рис. 89) с ростом эффективности упрочнения увеличение предела выносливости происходит в результате задержки развития усталостных трещин. При поверхностном пластическом деформировании вы- [c.295]

Для достижений максимальной эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, рекомендуется содержание углерода в цементованном слое поддерживать в пределах 0,80—1,05%. В случае применения сталей с 0,27—0,34% С глубину цементованного слоя следует назначать в пределах 0,5—0,7 мм. Для цементуемых сталей, содержащих 0,17—0,24% С, глубину цементованного слоя принимают от 1,0 до 1,25 мм. При этом следует иметь в виду, что сопротивление усталости деталей машин без концентраторов напряжений при малых глубинах слоя зависит от прочности сердцевины, при больших — от прочности поверхностного слоя. В этом случае повышение глубины упрочненного слоя оказывается полезным только до 10—20%) радиуса детали. При глубине слоя меньше этих значений сопротивление усталости повышается с увеличением прочности сердцевины. При наличии на поверхности деталей концентраторов напряжений сопротивление усталости повышается с увеличением остаточных напряжений сжатия, а глубина слоя должна быть очень малой (1—2% радиуса детали). Главным фактором, вызывающим увеличение предела выносливости при химико-термических методах обработки деталей, являются остаточные напряжения, возникающие в материале детали в процессе упрочнения. При поверхностной закалке т. в. ч. главное влияние на повышение предела выносливости и долговечности оказывает изменение механических характеристик материала поверхностного слоя. В еще большей степени это относится к упрочнению наклепом. [c.302]

В сварочной лаборатории МВТУ им. Баумана разработан метод определения объемных остаточных напряжений в стыковых сварных соединениях большой толщины. Метод позволяет определять напряжения как в глубине сварного соединения (объемные напряжения), так и на его поверхности (двухосные напряжения). Сущность его состоит в следующем в сварном соединении большой толщины сверлят специальные ступенчатые отверстия, ориентированные по главным осям поля напряжений или под некоторым углом к ним. В эти отверстия помещают специальные цилиндрические вставки с наклеенными на их поверхность тензодатчиками сопротивления. Перед установкой в образец вставки тарируют на машине для испытаний на растяжение. Коме того, перед проведением измерения напряжений вставке сообщают определенный предварительный натяг, который дает возможность регистрировать его деформации обоих знаков. После установки вставки и снятия прибором показания соответствующего напряжения предварительного натяга из образца вырезают столбик с отверстием и вставкой. Затем снимают повторное показание прибора. Практика измерений показала, что оптимальными размерами вырезаемого столбика является размер АОХА мм. Увеличение этого размера ведет к увеличению степени осреднения искомого компонента напряжения, а его уменьшение — к усилению влияния отверстия на результат измерения деформации. По разности произведенных замеров определяют величину упругой деформации, вызванной снятием остаточных напряжений, и подсчитывают величину этих напряжений. [c.215]

На станциях большой мощности для удешевления аппаратуры заводских подстанций и коммутационных пунктов применяется реактирование фидеров. Сопротивление фидерных реакторов должно обеспечивать остаточное напряжение на шинах станции 70—SO /q номинального при коротких замыканиях на фидерах (этим достигается устойчивость параллельной работы генераторов и непрерывность работы электродвигателей). Количество ячеек главного распределительного устройства 1ГРУ) выбирается с учётом количества а) генераторов ТЭЦ б) трансформаторов или фидеров связи [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...