Расчеты на ползучесть по теории старения

Теория старения. Применение физически обоснованной теории упрочнения в том или ином варианте-, а также любых уравнений типа уравнений течения связано с большими трудностями. Поэтому в практике заводов и конструкторских бюро получила широкое распространение теория, которая буквально совпадает по форме с деформационной теорией пластичности, но вводит в уравнение время явно как параметр. Первичные данные по ползучести при этом удобно представлять в виде так называемых изохронных кривых. Серия кривых ползучести в координатах е 1 для разных значений а представляет собою графическое изображение зависимости между тремя переменными. Эту зависимость можно представить в координатах е — а в виде серии кривых, каждая из которых отвечает заданному времени Расчет на ползучесть по теории старения сводится к серии расчетов по обычной деформационной теории пластичности, причем каждый раз изохронная кривая ползучести отождествляется с диаграммой деформирования материала. [c.127]

Расчеты на ползучесть по теории старения эквивалентны расчетам при нелинейных зависимостях между напряжениями и деформациями. Наиболее общая формулировка теории старения принадлежит Ю. Н. Работнову [124, 125]. Согласно ей напряжения и деформации в условиях ползучести для заданного значения времени определяются путем расчета детали на основе изохронной кривой ползучести для этой величины времени. Поэтому так же, как и в случае установившейся ползучести, результаты, полученные в теории пластичности [50, 60, 149], а также приближенные методы решения упруго-пластических и пластических задач, например метод упругих решений [50], метод переменных параметров упругости [8, 9], вариационные методы [60], могут быть использованы и для расчетов по теории старения. [c.220]

Как указывалось выше, расчеты на ползучесть по теории старения Ю. Н. Работнова эквивалентны расчетам на прочность и жесткость при нелинейных зависимостях между напряжениями и деформациями, заданных графически. Поэтому многочисленный решения подобных задач могут быть использованы в этом случае и для расчетов на ползучесть. В расчетах на ползучесть по теории старения Ю. Н. Работнова возможно непосредственное использование серии экспериментально полученных кривых ползучести, без аппроксимации их аналитическими зависимостями, что повышает точность расчетов. [c.292]

РАСЧЕТЫ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ ПО ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ [c.451]

Процедура расчета диска на ползучесть по теории старения не отличается от упругопластического расчета методом переменных параметров упругости. В первом приближении проводят расчет в упругой области, находят в каждой точке диска, по изохронным кривым ползучести определяют секущий модуль первого приближения для каждой точки и и далее проводят обычную процедуру метода переменных параметров, описанную выше. [c.77]

Для расчётных целей кривые ползучести перестраиваются в координаты з, сг для определённых значений времени. В случае расчета некоторой детали на ползучесть для определения напряжений и деформаций при заданном значении времени необходимо произвести расчёт на прочность и жёсткость детали при помощи известного графика зависимости напряжения от деформации. Расчёты на ползучесть по теории старения Ю. Н. Работнова эквивалентны расчётам на прочность и жёсткость при нелинейных зависимостях между напряжениями и деформациями. [c.189]

При учете деформаций ползучести по теории старения расчет ведется по методу переменных параметров упругости с помощью изохронных кривых ползучести. При использовании теории течения для деформации пластичности и упрочнения, ползучести нагружение разбивается на ряд этапов. Приведенные соотношения применяют для каждого этапа нагружения. [c.205]

Чтобы учесть ползучесть материала стенки, весь расчет (в том числе, конечно, и расчет на общую несущую способность) следует повторить для нескольких моментов времени, используя каждый раз кривые растяжения, полученные перестройкой кривых простого последействия по теории старения [14]. [c.368]

Широкое распространение при расчетах на неустановившуюся ползучесть получила теория старения в формулировке Ю. Н. Работ-нова [177], расчеты по которой выполняются так же, как расчеты по теории пластичности деформационного типа. Задавая в качестве диаграммы деформирования материала = а,- (е ) изохронную кривую для рассматриваемого момента времени и выполняя упругопластический расчет, получаем решение задачи ползучести. Для того чтобы проследить за ходом изменения НДС конструкции во времени, необходимо выполнить серию расчетов по изохронным кривым ползучести. Особенностью этих расчетов является то, что при табличном задании изохронных кривых первичные кривые ползучести используются без какой-либо схематизирующей аппроксимации со всеми особенностями. Хотя вследствие перераспределения напряжений решение будет приближенным, оно будет тем точнее, чем меньше меняются напряжения и зона контакта в процессе ползучести. Сравнение результатов расчетов элементов конструкций по различным теориям [166] показывает, что при расчете ряда конструкций такой подход предпочтительнее, так как упрощает подготовку информации, уменьшает затраты машинного времени и позволяет осуществить более подробную дискретизацию области. При использовании теории [c.146]

Расчет напряжений и деформаций в условиях ползучести ведут в основном по теории старения Ю. Н. Работнова [53]. Величину напряжений и время до разрушения дисков сопоставляют с результатами испытаний на длительную прочность образцов, вырезанных из поковок. Расчетные деформации ползучести также сопоставляются с контрольными измерениями диаметров в функции времени. Сопоставление результатов расчета наибольших напряжений в дисках с учетом ползучести и пределов длительной прочности показывает их хорошее соответствие (разница в значениях, не превышает 5—10 %). [c.253]

Теория старения широко используется в конструкторских бюро при расчетах на ползучесть. Однако, к сожалению, весьма часто отсутствие кривых ползучести при различных напряжениях и температурах не позволяет выполнить расчет по хорошо составленной программе. [c.220]

Рис. 3.4. Эпюры напряжений в [диске постоянной толщины упругий расчет и расчет по теории старения, расчет на установившуюся ползучесть)

Закономерности длительного статического деформирования описываются на основе известных теорий ползучести (старения, течения, упрочнения и различных видов теорий наследственности). Как и при кратковременном нагружении для описания кинетики неупругих деформаций (с учетом упругопластических деформаций, ползучести), в зонах концентрации напряжений используют различные способы аппроксимации изохронных кривых деформирования (по параметру времени т). В частности, для инженерных расчетов предлагаются изохронные кривые деформирования в форме функций типа (1) с показателем степени /Пт , зависящим от т. [c.23]

Одип из методов преобразования времени заключается в постулировании равенства времени == I (метод равных времен, теория старения). Искомая точка N на кривой 8 = ф (Г, О находится переносом точки М параллельно оси деформации (рис. 144, 6). Данная гипотеза основана на предположении, что единственным независимым физическим параметром, влияющим на конечную структуру материала, является время, прошедшее с начала испытания. Это предположение в случае, когда семейство кривых ползучести перестраивается в одну кривую, причем по вертикали откладывается специально подобранный параметр б (Г, е), зависящий от температуры и деформации, является достоверным. В работе [92 приводится пример использования данной гипотезы при расчете деформации ползучести за N температурных циклов, когда параметрическое семейство кривых описывается формулой [c.352]

В настоящей статье дан обзор отечественных работ до 1963 г. по расчетам деталей машин на ползучесть. Несмотря на то, что автор стремился отразить основные отечественные работы по расчетам деталей машин на ползучесть, обзор не претендует на полноту. В нем рассмотрены гипотезы ползучести, методы расчета деталей машин на ползучесть и решенные задачи. Устойчивость элементов конструкций не рассматривается. Поскольку в машиностроении наибольшее распространение получили расчеты, основанные на гипотезах старения, течения и упрочнения, этим гипотезам уделяется главное внимание. Теория наследственности в настоящее время получила распространение в основном в расчетах инженерных сооружений, выполненных из бетона и железобетона. Этому вопросу посвящена специальная литература [2], [4]. [c.230]

В основу расчетов надежности при действии негрубых ошибок полезно положить теорию точности механизмов и электрических устройств. Однако переход от определения точности машин к оценке их надежности при действии негрубых ошибок все же требует больших добавочных исследований, т. е. необходимо накапливать, статистически обрабатывать и систематизировать сведения об изменении первичных ошибок с течением времени. Важно удачно выбрать и строго соблюдать определенные условия, при которых производится экспериментальное изучение изменений первичных ошибок в результате старения материалов, износов, температурных воздействий, действия сил. Тогда вероятность соответствия выходных сигналов допускам будет зависеть от времени и обеспечит надежность машины при действии негрубых ошибок. Все вредные процессы по скорости их протекания можно разделить на три группы [103] быстро протекающие (вибрации, изменения условий трения, колебания нагрузок и др.) процессы, протекающие со средней скоростью (изменение температуры машины и окружающей среды, изменение влажности и др.) медленно протекающие процессы (износ и коррозия основных деталей, усталость, ползучесть, перераспределение внутренних напряжений и др.). [c.55]

В качестве примера рассмотрим расчет на ползучесть по теории старения составного цилиндра с поясковой нагрузкой = 14 МПа, изображенного на рис. 22. Решение упругопластической задачи осуществлялось методом переменных параметров упругости, описанным в главе П. Данные для расчета взяты такими же, как и в параграфе 7. Расчеты выполнены для трех моментов времени t, равных 10, 105 и 155 ч. В начальный момент времени результаты совпали полностью. Изохронные кривые задавались таблично. В промежуточных точках необходимые значения а,- (е,) вычислялись с помощью линейной интерполяции. Данные по изохронным кривым приведены в табл. 9. Для момента времени < = 10 ч задача решена за 5 итераций, причем чМсло [c.147]

Заметим также, что деформации пластичности и ползучести включаются в уравненЕШ упругости как дополнительные. При этом расчет упруго-пластических задач производится по теории течения или деформационной теории пластичности в приращениях. Учет деформаций полз> чести может быть проведен по теориям старения, течения и упрочнения, причем теория старения наиболее пригодна для описания простого или близкого к нему на- ружения. [c.84]

Проведенные экспериментальные исследования длительной прочности при сложном напряженном состоянии позволяют определить время до разрушения изделий различной формы в условиях сложного и неоднородного напряженного состояния. Обычный подход состоит в том, что на основе какой-либо теории ползучести находится величина наибольшего нормального напряжения, которая сопоставляется с кривой длительной прочности, найденной в результате эксперимента. По кривой длительной прочности назсодится время до разрушения. Такой способ носит, очевидно, условный характер, так как совершенно не принимается во внимание треш ино-образование. При расчетах по теории старения это учитывается лишь частично. [c.432]

Другим важным для техники примером применения расчетов на ползучесть изогнутых и скрученных стержней является расчет турбинных диафрагм. Этот вопрос тоже разработан еще недостаточно. В работе В. И. Розенблюма [138] для решения его использован аппарат теории тонких стержней Кирхгоффа — Клебша. Диафрагма, представляющая собой полукольцевую пластину, опертую по внешнему контуру и нагруженную равномерным давлением, рассчитана как изогнутый и скрученный кривой стержень, поперечное сечение которого вытянутый прямоугольник. Решение, выполненное методом Ритца, позволило дать простую оценку максимальной скорости прогиба, но не дало возможность вычислить напряжения. Этот вопрос рассмотрен в работе П. Я. Богуславского [13]. Задача решена по теории старения в формулировке Ю. Н. Работнова. В решении использован метод последовательных приближений. Результаты расчета сопоставлены с данными опыта. [c.231]

Теория старения в расчетах дисков на ползучесть была использована в работах Р. М. Шнейдеровича [147, 184, 185], А. Г. Костюкова [74], И. И. Трунина [160], А. Ф. Пронкина [121, 122], Милленсона и Мэнсона [248], А. В. Стрункина [158]. В большинстве этих работ задача решена по теории старения в формулировке Ю. Н. Работнова [74, 121, 122, 158, 160] в напряжениях методом последовательных приближений. В работах [147 и 185] показано, что сходимость метода лучше, если задача решается в деформациях, при условии, что в исходном нулевом приближении выбирается распределение деформаций в пределах упругости. Это, грубо говоря, объясняется тем, что различие между деформациями при деформировании в пределах и за пределами упругости меньше, чем между напряжениями. В работе 248] для решения основных уравнений использован метод конечных разностей. [c.243]

Перестроив кривые ползучести g t) в кривые = / (а ) при нескольких температурах испытания, получим для каждого момента вре.мени семейство кривых = / (а,,. Г).В теории старения предполагается, что указанная зависимость приближенно может быть использована для расчетов напряжений и деформаций в момент времени t и в том случае, когда в течение предыдущего промежутка времени напряжение и температура претерпевали некоторое изменение. По теории старения получают практически приемлемые результаты при расчетах равномерно нагретых деталей, нагруженных длительно действующими постоянными внешними нагрузками. Происходящее в таких условиях перераспределение напряжений обычно не превышает 15—20%, после чего напряжения практически стабилизируются, так что различия в деформации ползучести по сравнению с деформацией при = onst с течением времени становятся малозаметными (штриховая кривая на рис. 5.4). [c.182]

Пример расчета. На рис. 3.4 штрих-пуиктириыми линиями показаны результаты расчета установившейся ползучести диска постоянной толщины, расчет которого по теории старения приведен выше. Распределение температур и частота вращения диска приняты такими же, как в предыдущем примере. При установившейся ползучести температурные напряжения полностью снимаются. Расчет дает предельное напряженное состояние в диске при условиях, когда деформации ползучести превышают упругие температурные деформации и в то же время диск еще не разрушился (не наступила третья стадия ползучести). [c.372]

Удобный для расчетов прием применения теории старения предложен академиком Ю. Н. Работновым. Согласно его предложению кривые ползучести перестраиваются в изохронные кривые, которые представляют собой зависимости напряжения рт полной деформации для каждого фиксированного момента времени. Построим изохронные кривые по данным, представленным на рис, 18. Для стали 45Х14Н14В2М при Т/= 800° С модуль упругости = 3 10 даН/см , а предел текучести = 3000 даН/см еледовательно, мгновенная деформация при напряженИях 200— 300 даН/см будет упругой, и полная деформация подсчитываетсяч следующим образом [c.62]

Упрощенный расчет лопаток с учетом пластических деформаций и ползучестн. Приближенная оценка напряжений с учетом пластических деформаций в лопатках может быть проведена по деформационной теории термопластичности (см. гл. 4). По этой теории можно рассчитать напряжения с учетом ползучести, используя гипотезу старения и изохронные кривые ползучести, приведенные для сплава ЖС6К на рнс. 1.3. [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...