Напряжения местные остаточные

Деформации конструкций при сварке. Вследствие соединения свариваемых элементов в условиях резко неравномерного нагрева в них возникают остаточные напряжения, местные пластические деформации и коробление. [c.68]

Микронапряжения — местные остаточные напряжения в микрозонах. Они возникают в поликристаллических металлах в процессе деформации больших объемов в результате взаимодействия зерен между собой. Зерна в металле произвольно ориентированы, отличаются строением. [c.58]

Развитие и накопление вторичной пластической деформации от действия циклической нагрузки будет способствовать перераспределению и снятию местных остаточных напряжений как первичных, так и вторичных. [c.170]

Специфика процессов сварки, при которой изделия подвергаются сильному местному нагреву, вызываюш ему неравномерное распределение теплового потока, требовала глубокого изучения температурного состояния металла при сварке. Исследование распределения температуры в элементах конструкций при сварке имело огромный теоретический и практический интерес, так как сосредоточенный и непрерывно изменяюш ийся нагрев вызывал внутреннее напряжение и остаточные деформации в конструкциях, а в ряде случаев приводил к их короблению. [c.138]

Неметаллические включения (окислы), располагающиеся в поверхностных слоях инструмента, также повышают его склонности к термической усталости. Коэффициент теплового расширения некоторых оксидных включений намного больше, чем у матрицы далее, из-за воздействия включений различной формы во время нагрева и охлаждения возникают новые поля напряжения и местные остаточные деформации последние ведут к образованию трещин. Чем больше разница между коэффициентами теплового расширения матрицы и включения, тем выше возникающие напряжения. В табл.8 приведены коэффициенты теплового расширения некоторых типов включений и фаз, модули упругости и коэффициенты формы (влияние надреза). [c.48]

На стадии эксплуатации машин и конструкций с учетом изменения состояния несущих элементов (механические свойства и дефектность) и накопления эксплуатационных повреждений проводят испытания образцов-свидетелей, отдельных узлов или целых изделий определяют остаточную прочность, ресурс и трещиностойкость. Продлить ресурс безопасной эксплуатации можно с использованием всех запасов — по номинальным напряжениям, местным напряжениям и деформациям, трещиностойкости, времени и числу циклов. [c.103]

Разрушение путем отрыва и путем сдвига. Сравнивая внешний вид поверхностей, по которым происходит разрушение образцов, можно различить два типа разрушения. Цилиндрические или призматические образцы из хрупких материалов (стекла или чугуна) при растяжении разрушаются по плоскости, перпендикулярной направлению растягивающих усилий. В аморфных материалах поверхность разрушения бывает обычно гладкая, но иногда, в случаях, когда сопутствующие разрушению растягивающие напряжения вызываются ударными сосредоточенными силами, получается конхоидальное разрушение ( раковистый излом ), образующее поверхность с мельчайшей концентрической рябью. С другой стороны, в кристаллических материалах при одноосном растяжении, когда поверхность разрушения, повидимому, перпендикулярна направлению растяжения, она состоит из ничтожно малых, различно ориентированных плоскостей кристаллитов, отражающих свет, подобно мельчайшим зеркалам. Разрушение по такого рода поверхности называется обычно зернистым . При осевом сжатии призматические образцы большинства твердых тел разрушаются по поверхности, наклоненной под некоторым, обычно меньшим 45°, углом относительно направления сжатия (см. фиг. 300). Пластичные металлы при испытании на растяжение разрываются после возникновения местного остаточного сужения вблизи минимального сечения, причем поверхность разрушения разделяется на две зоны центральную, которая перпендикулярна направлению растя- [c.205]

Для обеспечения удобной транспортировки станин предусматривают крюки, скобы или отверстия. В станинах точных станков расположение этих элементов должно быть таким, чтобы при подъеме станины не возникали напряжения выше 100 кГ/см" большие напряжения, складываясь с остаточными, приводят к местным остаточным напряжениям, влияющим на точность. [c.262]

Эти результаты показывают, что даже при резком изменении формы образцов (при высокой концентрации в них напряжений) наличие остаточных сварочных напряжений не приводит к снижению предела выносливости. Это, как и в ранее рассмотренном случае, можно объяснить тем, что положительное упрочняющее действие наклепа в районе сварных швов компенсирует отрицательное действие растягивающих остаточных напряжений. Поэтому отжиг образца, уничтожающий упрочняющее влияние наклепа, приводит к снижению вибрационной прочности. Предварительное растяжение, которое значительно повышает вибрационную прочность, следует прежде всего рассматривать не как меру снятия напряжений (так как положительное влияние предварительного растяжения в равной мере проявляется как при наличии остаточных напряжений, так и без них), а как метод упрочнения, связанный с появлением местных пластических деформаций. Местные пластические деформации при растяжении образцов с высокой концентрацией напряжений создают некоторое упрочнение металла в наиболее напряженном участке и приводят к некоторому изменению формы переходов, смягчая их резкость. Последнее для образцов с высокой концентрацией напряжений может иметь весьма существенное значение. Кроме того, местные пластические деформации от внешней нагрузки приводят и к снижению остаточных напряжений. [c.117]

После сварки все образцы были подвергнуты отжигу для снятия в них сварочных напряжений. Таким образом, сварочных напряжений в образцах не было. Остаточные напряжения в них создавались специальной обработкой кромок центральной пластины (пластическим обжатием или нагревом), вызывавшей в них местные пластические деформации, что приводило к появлению в образцах остаточных напряжений. Эпюры остаточных напряжений, созданные в образцах, приведены на фиг. 69. При данной форме образцов, влияние местных пластических деформаций, сосредоточенных на кромках, не могло проявляться, так как напряжения на кромках от внешних нагрузок были незначительными. Прочность образцов определялась напряженным состоянием их центральных участков, в которых остаточные напряжения суммировались с напряжениями от внешней нагрузки. Таким образом, при испытании образцов были созданы условия, при которых действие местных пластических деформаций и остаточных напряжений было разделено, что позволило оценить влияние остаточных напряжений отдельно от влияния других факторов. [c.118]

В районе надреза, это влияние может быть как положительным, так и отрицательным. При наличии в зоне надреза сжимающих остаточных напряжений, предел выносливости образцов повышается, тогда как при наличии в этой зоне растягивающих напряжений предел их выносливости понижается. Степень изменения предела выносливости определяется условиями суммирования местных остаточных напряжений с напряжениями от полезной нагрузки с соответствующим учетом изменения характеристики цикла суммарных напряжений. [c.122]

При этом следует заметить, что в ряде случаев повышение вибрационной прочности сварных конструкций механической обработкой поверхности отдельных, наиболее напряженных участков может оказаться более эффективной мерой, чем применение методов, связанных с созданием местных остаточных напряжений. [c.133]

При образовании целой системы трещин характер приведенного выше семейства кривых не изменяется, однако крайние кривые смещаются. Система правильно расположенных трещин (рис. 263) возникает, например, при сварке, если удовлетворяются рассмотренные выше условия. Местные остаточные напряжения возникают в ре-з льтате изменений объема также в местах включений, ориентированных в продольном направлении, а также у вытянутых групп чужеродных атомов или включений молекулярных размеров. [c.404]

Механизм пластической деформации поликристаллического металлического образца можно представить как образование полос деформации в зернах, по плоскостям действия максимальных касательных напряжение в плоскости с наиболее плотной упаковкой атомов. У концов полос деформации, у границ зерен, возникает пик местных остаточных напряжений, суммирующийся с напряжениями от внешней нагрузки. Ввиду этого пластическая деформация в зернах не бывает однородной и развивается постепенно. В точках, расположенных на большем расстоянии от границ препятствий, остаточного напряжения имеют противоположный знак и уменьшают касательное напряжение от внешней нагрузки. [c.519]

Многолетний опыт сооружения и эксплуатации стальных сварных конструкций показал, что прочность их при статической и динамической нагрузках в большинстве случаев не зависит от наличия остаточных напряжений. При остаточных напряжениях может измениться величина усилий, вызывающих местный переход напряжений за пределы текучести и появление пластических деформаций. По достижении в наиболее напряженных точках конструкции предела текучести дальнейший рост напряжений прекратится, так как произойдет перераспределение напряжений на прилежащие зоны металла. Этим обеспечивается высокая прочность сварных конструкций. [c.231]

Таким образом, в момент полною охлаждения (фиг. 103, в) полоса в районе, подвергавшемся сосредоточенному нагреву, будет иметь зону с местными пластическими деформациями сжатия. В силу тех же причин, которые были указаны выше при определении действительных деформаций для условия сосредоточенных тепловых деформаций, в данном случае относительные деформации в поперечном сечении полосы в соответствии с гипотезой плоских сечений и условиями равновесия будут определяться прямой Д. При этом подобно тому, что уже отмечалось ранее, будут существовать участки с упругими деформациями (заштрихованные на фиг. 103, в), а также и с пластическими деформациями. Существенной разницей для этих двух случаев является то, что знаки соответствующих участков эпюр будут обратные. Так например, в зоне сосредоточенного нагрева в момент нагрева наблюдалось сжатие, тогда как к моменту полного охлаждения в ней будет иметь место растяжение. Эта зона вследствие сопротивления соседней части сечения будет иметь значительно меньшее действительное относительное укорочение по сравнению с тем относительным укорочением е л.сж которое в ней было бы при отсутствии связи между отдельными продольными волокнами. В подавляющем большинстве случаев при сварке условия образования деформаций и напряжений таковы, что в зоне шва, подвергавшейся наиболее интенсивному нагреву, появляются остаточные растягивающие напряжения, тогда как местные остаточные деформации в этом участке проявляются в виде некоторого укорочения. [c.203]

Упомянутые материалы, наряду с общими указаниями, содержат также требования и рекомендации по конструированию сварных соединений и конструкций железнодорожных вагонов указания по механической обработке и упрочняющему поверхностному наклепу сварных соединений расчету сварочных деформаций и напряжений (включая определение общих остаточных напряжений в стенках, крыше, раме кузова и тележки, вызванных контактной и дуговой сваркой, местных остаточных деформаций от потери устойчивости) и мероприятия по предотвращению появления сварочных деформаций и напряжений при производстве вагонов. [c.369]

Процесс контактной стыковой сварки требует особых условий. Во избежание возникновения высоких временных внутренних напряжений при нагреве участок стыка до сварки должен сначала медленно нагреться до 700—900 °С в сварочной машине и лишь после этого быстро доведен до температуры сварки и осадки. После осадки и сварки изделие (инструмент небольших размеров) должно быть немедленно перенесено в печь для отжига, чтобы предотвратить закалку быстрорежущей стали и создание высоких местных остаточных напряжений с образованием холодных трещин. Температура печи должна соответствовать температуре отжига быстрорежущей стали, но быть не ниже Ас — 730 °С. При температуре отжига изделия выдерживают в течение 3 ч и медленно (30—40 °С/ч) охлаждают до 750 °С, выдерживают в течение 3—4 ч и охлаждают на воздухе. [c.237]

Допустим сначала, что элементы изделия, подвергающиеся пайке, обладают одинаковыми физико-механическими свойствами и что толщина их обеспечивает равномерное остывание. Этот случай — наиболее благоприятный. Оба элемента при остывании деформируются совместно. Зона сплавления между ними очень узкая. Поэтому даже при неодинаковом. деформировании ее и паяемых элементов в них не могут возникнуть существенные усилия. Остаточные деформации в элементах при этом незначительны. Однако местные остаточные напряжения в зоне шва в отдельных случаях могут ухудшить прочность соединений. [c.169]

Рис. 9.3. Схема процесса снижения остаточных напряжений местным нагревом

Местный отпуск применяют для снятия пиковых величин остаточных напряжений и восстановления пластических свойств сварных соединений. При местном отпуске нагревают до заданной температуры лишь часть конструкции. [c.35]

Уточняющие расчеты и исследования напряженно-деформированного состояния и характеристик материалов конструкции проводят с целью получения дополнительной (в том числе отсутствующей в технической документации) информации об уровне фактических номинальных и местных напряжений и деформаций, которая необходима для установления механизмов возникновения повреждений и (или) непосредственно для расчета остаточного ресурса. [c.167]

Такие виды обработки образуют остаточные деформации и изменение свойств материала детали на незначительную относительную глубину, распространяющуюся на сотые или десятые доли высоты или диаметра сечений. В результате разгрузки (после местной пластической деформации, увеличения объема вследствие химико-термического насыщения или структурных превращений вследствие закалки) в поверхностном слое образуются значительные остаточные напряжения сжатия, достигающие предела текучести и более высоких значений. Прочность поверхностного слоя увеличивается в некоторых случаях этот слой становится хрупким и возрастает влияние асимметрии цикла нормальных напряжений на усталостное разрушение. [c.156]

В результате трения поверхностей, а также под влия- шел некоторых механических воздействий (например, обдувки дробью) поверхностный слой получает некоторое упрочнение, которое обычно называют наклепом. По Конвисарову [7], <<в поверхностных слоях, подвергнутых действию сил трения, напряжения, вызванные нормальными силами, концентрируются около элементарных п.то-щадок соприкосновений тел, приводя эти поверхностные слои в состояние резко повышенной объемной напряженности н вызывая в них местные остаточные напряжения . [c.12]

Расчёты станин. За расчётные схемы станин принимаются балки с ломаной осью или рамы. Напряжения в станинах станков токарных, фрезерных, шлифовальных и др., как правило, очень невелики и обычно не превышают 60 - 80 KZj M . Из условия длительного сохранения высокой точности станка (отсутствия местных остаточных деформаций) [c.183]

При эксплуатации котельных установок, работающих на безнакипном щелочном режиме, неоднократно появлялись трещины в заклепочных и вальцовочных соединениях. Характерными особенностями трещин являлись расположение их но границам зерен, отсутствие деформаций металла в зоне образования трещин, сохранение металлом механических свойств даже в непосредственной близости от места разрушения. Исследованиями установлено, что указанные трещины обусловлены каустической хрупкостью металла, возникающей вследствие одновременного воздействия на металл местных напряжений, близких к пределу текучести или превышающих его, и щелочно-агрессивной котловой воды. Повышению местных напряжений способствуют остаточные напряжения после клепки или развальцовки, а также напряжения, вызываемые неравномерным прогревом (охлаждением) металла при пусках и остановках котлоагрегатов и в случаях резких изменений нагрузки. Кроме того, повышение местных напряжений вызывается неправильным вводом и распределением питательной воды в барабане, а также ограничением свободы термических удлинений элементов котла. [c.419]

Различие в механических и теплофизических свойствах слоев биметалла существенно проявляется уже на стадии изготовления конструкций из плакированных материалов. Следует иметь в виду, что при изготовлении биметаллических конструкций способом наплавки, вследствие высокого местного подвода тепла и процессов фазовых и структурных превращений при остывании, возникают высокие остаточные напряжения. Уменьшение остаточных напряжений путем отжига может привести к образованию мелких трещин в крупнозернистой области зоны термического влияния. Склонность к образованию подплакировочных трещин возрастает с увеличением содержания в конструкционной стали карбидообразующих элементов хрома, молибдена, ванадия, которые могут сосредоточиваться в перегретой крупнозернистой структуре металла на границах зерен. [c.108]

Допустим сначала, что элементы, подвергаюш,иеся пайке, обладают одинаковыми физикомеханическими свойствами и что толщина их такова,- что остывание происходитравномерно.Этот случай является наиболее благоприятным. Оба элемента при остывании деформируются совместно. Прослойка припоя между ними очень тонкая. Поэтому даже при неодинаковом деформировании припоя с основными элементами не могут возникнуть в последних усилия существенной величины. Остаточные деформации в элементах при этом имеют незначительный размер. Однако местные остаточные напряжения в зонах припоев могут оказать в отдельных случаях вредное влияние на прочность соединений. [c.129]

Рассматривая места наибольших напряжений, Сен-Венан нашел, что в рассмотренных им случаях в наиболее невыгодных условиях находятся точки контура, ближайшие к оси стержня В точках, соответствующих вершинам выступающих углов, напряжения обращаются в нуль. В случае входящих углов в вершинах получаются бесконечно большие напряжения. Здесь при приложении скручивающей пары должны получаться местные остаточные деформации. Вопрос о распределении напряжений в этих местах подробно разобран для случая сечений, представляющих собою круговой сектор Распределение напряжений в круглом валу, ослабленном вырезом для шпонки, рассмотрено Л. Файлоном Вопрос о влиянии продольных цилиндрических полостей на распределение напряжений в скрученном круглом валу изучен Ламором. Оказывается, что в случае малого кругового поперечного сечения такой полости напряжения у контура полости вдвое больше, чем в соответствующей точке сплошного стержня. [c.128]

Значительно большее распрострапенне в строительстве имеет местный высокий отпуск сварных соедниений, чаще всего в трубопроводах. Он применяется с целью снижения местных остаточных напряжений и производится с помощью индукторных нагревательных устройств или переносных термических печей. Следует заметить, что при этом способе возникают собственные остаточные напряжения довольно значительной величины. Однако пластические свойства сварного соединения все же улучгнаются. [c.19]

Допускаемые напряжения при проверке прочнисти по кратковременным перегрузкам. Допускаемые напряжения при единичных перегрузках (в пределах 100 за общий срок службы) можно выбирать в зависимости от статического разрушающего зуб напряжения. Местное статическое разрушающее напряжение (по условному расчету в предположении соблюдения закона Гука и неучитывающее благоприятные сжимающие остаточные напряжения от поверхностных упрочнений) существенно превышает предел прочности материала при растяжении. При ударном действии в пределах малых общих циклов напряжений разрушающее напряжение составляет 0,8—0,9 от статического. [c.294]

При исследовании рентгеновским методом Ровинский и Синайский установили, что зерна поверхностного слоя металла обладают значительной по.движностью [126]. Уже в фазе упругой деформации тела отдельные зерна постепенно, а в некоторых случаях — скачкообразно, поворачиваются на углы до нескольких минут в соответствии с ориентировкой относительно направления действующих напряжений, что оказывает определенное влияние на процесс формирования местных остаточных напряжений. [c.185]

При испытаниях хрупкое разрушение пластинок из органического стекла начиналось у дна неглубокого надреза под влиянием удара по клину, введенному в надрез. Образцы во всех случаях представляли собой пластиикп толщиной 12 мм, и поэто.му трещина пересекала все сечение образца без заметного влияния различия напряженного состояния посередине толщины и на поверхности. Энергия, необходимая для образования трещины, составляла 8—12 кГсм. Для получения местных остаточных напряжений пластипку зажимали между зажимами диаметром 10 мм, причем эту операцию выполняли непосредственно перед экспериментом, во избежание заметной релаксации напряжения. Удельное давление на поверхность пластинки между зажимами составляло 60 кГ/см . [c.397]

Перераспределение напряжений местным нагревом. В центрально части зоны нагрева после остывания образуются остаточные напряжения г)астяжепия. Вблизи зоны нагрева действуют уравновешивающие напряжения сжатпя, которые могут быть использованы как средство повышения вибрационной прочности, если сжимающие напряжения действуют в зоне опасного концентратора. [c.178]

Условием возникновения внутренних остаточных напряжений термического происхождения, как это сформулировал И. А. Одинг [1], является неоднородность объемных изменений металла при охлаждении. Один из наиболее ярких примеров, иллюстрирующих это положение, представляет собой рассматриваемое явление. Пластическое сжатие металла в зоне задевания во второй стадии можно считать объемной неоднородностью , которая приводит к образованию внутренних остаточных напряжений. Местное уменьшение размеров этой зоны при охлаждении представит собой как бы дополнительную упругую связь, вызывающую дополнительный изгибающий момент реакции возвращению детали к исходной форме. Можно заметить, что при полном охлаждении внутренние остаточные осевые напряжения на наружной поверхности зоны задевания будут растягивающими. Асимметричность их распределения согласуется с направлением выпуклости, обратной деформации детали. Максимальные растягивающие напряжения -Ьзосттах возникают на поверхности задевания. Величина их различна и зависит от температуры местного нагрева и жесткости детали. В практике наблюдались случаи задевания с образованием трещин разрушения [c.68]

При выборе минимально допустимых значений запаса прочности (юычно исходят из двух противоположно направленных тенденций повышения надежности и максимального использования способности материала сопротивляться действию нагрузки, в том числе использования возможности его работы при наличии пластической деформации и деформации ползучести (в отдельных участках детали или детали в целом). В настоящее время общепринято допускать небольшие местные пластические деформации, возникающие при статическом нагружении детали В то же время в условиях переменных напряжений местные пластические деформации считаются недопустимыми. При повышенных температурах образование в процессе работы в детали небольших остаточных деформаций, вызванных процессами ползучести, неизбежно, и поэтому речь может идти лишь о том, какая величина этой деформации является допустимой. [c.532]

Напряжения оказывают определенное влияние на коррозию металлов и заслуживают особого внимания со стороны конструкторов. Эти вопросы подробно рассмотрены в гл. VII. Концентрация напряжений, возникающих при штамповке и сварке, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии металлов. Имеется значительное количество данных, подтверждающих, что при наличии в металле остаточных напряжений или приложенных извне нагрузок могут образоваться локальные гальванические элементы. В результате на участках металла, подверженных действию наибольщих напряжений, появляются коррозионные поражения в виде трещин. [c.88]

Термообработка всей конструкции может существенно усложнить процесс изготовления, особенно в условиях серийного и массового производств. Поэтому в случае необходимости улучшения механических свойств, снятия остаточных напряжений или стабилизации размеров в какой-либо зоне конструкции выгодш) выбрать такую последовательность сборки и сварки, которая позволяет производить местную или предварительную термообработку отдельных подузлов и деталей. [c.10]

При шлифовании возникают остаточные растягивавшие напряжение 20—40 кге/мм . Наиболее частые дефекты шлифованных поверхностей — микротрещины, прижоги, вызывающие у закаленных сталей местный (ггнуск [c.151]

Усталостное разрушение является результатом многократно повторных быстро чередующихся упругих и пластических деформаций, распределяющихся в силу неоднородности материала неравномерно по объему детали. Первичные повреждения возникают в микрообъемах, неблагоприятно ориеитнроваяных относительно действию нагрузки, пред-напряженных остаточными напряжениями и ослабленных местными дефектами. Постепенно накапливаясь и суммируясь, локальные повреждения дают начало общему разрушению детали. [c.288]

При расчете на статическую прочность предельные контактные напряжения но условию полного отсутствия течения материала выбирают для вязких материалоп равными 20, (а, — предел текучести). Местные течения материала в одной точке внутри тела не опасны и не заметны. Если имеет место хотя бы небольшое перекатывание и, следовательно, нёт оснований опасаться влияния времени на образование остаточных деформаций, предельные контактные напряжения можно повысить до 3(1,, а для круговой площадки контакта даже несколько выше. [c.142]

Распределение напряжений, соответствующее значениям этих сил, показано на рис. 11.19. За счет местного характера концентрации напряжений, а следовательно, малой по сравнению с размерами полосы области пластической деформации в зоне отверстия и за счет того, что упругодеформиро-ванная часть стержня не позволит свободно развиваться пластической деформации в этой области, состояние стержня при Р( < Рз < Рз < Р,. не опасно и его остаточная деформация после разгрузки будет меньше предельной. Опасное состояние наступит при Р = Р , т. е. при равенстве напряжений Стт во всех точках опасного сечения, так как будет устранено препятствие к свободному развитию пластической деформации в этом сечении и равновесие частей полосы при дальнейшем увеличении силы Р становится невозможным. Составим условие прочности стержня, соответствующее этому состоянию [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...