Появление - растягивающее напряжение
Cтраница 4
Эти опыты показывают существенное влияние напряженно-деформированного состояния металла на твердость структуры белого слоя. Приближение к условиям всестороннего объемного равномерного сжатия повышает твердость образующейся структуры и, наоборот, неравномерность сжатия, а особенно появление растягивающих напряжений значительно уменьшает твердость белого слоя. [46]
Пекк [132], а также Пекк и Гартман [134] и другие провели обстоятельное исследование дисперсии в слоистых композиционных материалах. В результате было установлено, что в процессе прохождения волны разрывное распределение напряжений сглаживается, может образоваться выброс напряжений, и что начальный импульс сжимающих напряжений может вызвать появление растягивающих напряжений. Эти эффекты становятся понятными, если учесть, что локальные неоднородности частично отражают разрывный импульс напряжений при его переходе через границы раздела слоев. Многократное отражение в каждом слое приводит к задержке части импульса и к его расширению. [48]
Технологические факторы ( методы и режимы обработки, геометрия и износ режущего инструмента, СОЖ и др.) оказывают большое влияние на величину и знак остаточных напряжений. Точение обычно вызывает появление растягивающих напряжений величиной до 30 - 70 кгс / мм2, глубина распространения их находится в пределах от 50 до 200 мкм в зависимости от условий обработки. При фрезеровании возникают как растягивающие, так и сжимающие напряжения, последние более характерны для попутного фрезерования жаропрочных сплавов. Фрезерование титановых сплавов чаще всего сопровождается образованием сжимающих напряжений. В процессе шлифования, как правило, создаются растягивающие напряжения. [49]
 |
Зависимость а от толщины. [50] |
Закономерности изменения сгт по сечению стенок втулок по мере увеличения деформации такие же, как и при толщине стенки t 7 мм ( Did - 1 4) ( см. рис. 23 - 27), отличием является лишь то, что с уменьшением толщины стенки значения сгТп и аТтах понижаются. Из этих рисунков видно, что с увеличением толщины стенки увеличиваются сжимающие остаточные напряжения. При больших толщинах стенок описанная выше схема появления растягивающих напряжений ( для Did 1 4) у поверхности практически невозможна, поскольку невозможно применение очень больших натягов. [51]
Многие строительные материалы ( бетон, кирпичная кладка и др.) плохо сопротивляются растяжению. Поэтому в элементах конструкций из таких материалов нежелательно появление растягивающих напряжений. Чтобы это выполнялось, необходимо, чтобы нулевая линия находилась вне сечения. Если нулевая линия является касательной к контуру сечения, то соответствующее положение точки приложения силы является предельным. [52]
Указанный метод выбора оси позволяет приближенно вычислить усилия, вызываемые в арках их собственным весом. Раскружаливание очень пологих и толстых арок обычно сопровождается появлением растягивающих напряжений в пятах, а иногда и в ключе. Чтобы их избежать, что особенно важно для каменных и бетонных арок, можно прибегнуть к различным способам. Так, например, пологие арки снабжаются тремя шарнирами. В этих арках можно добиться совпадения кривой давлений от постоянной нагрузки с продольной осью, что дает для каждого сечения лишь осевое сжатие. Температурные изменения и усадка бетона не вызовут дополнительных усилий, так как подобная арка представляет статически определимую систему. [53]
Образование трещин в водонасыщенном грунте является результатом взаимодействия всех сил, возникающих в нем при действии отрывного усилия: напряжений от внешних уплотняющих нагрузок и собственного веса грунта, а также от фильтрационных сил. Уплотняющие нагрузки и собственный вес грунта создают сжимающие напряжения. Фильтрационные силы, обусловленные всасывающим напором, могут вызвать в грунте появление растягивающих напряжений, что при определенных условиях может привести к образованию первичной трещины. [54]
Другим явлением, связанным с неоднородностью материала, является дисперсия, которая вызывает искажение импульса напряжений при его прохождении через материал. Дисперсия возрастает при уменьшении длительности, времени нарастания и периода импульса напряжения. При этом импульс сжимающих напряжений при прохождении волны может привести к появлению растягивающих напряжений и вызвать образование микро-трещин в композиционном материале. [55]
Наблюдения за качеством поверхности и формой образцов позволяют сделать заключение, что при силицировании происходит преимущественная диффузия атомов кремния через фазы силицидов, образовавшиеся на поверхности, к металлу, а встречная диффузия металла практически отсутствует. При определенной толщине покрытий на образцах возникают продольные трещины, направленные по нормали к поверхности. Очевидно, растрескивание происходит уже в самом процессе насыщения и является следствием не разницы в коэффициентах термического расширения, а существенного увеличения объема ( по отношению к объему прореагировавшего металла) при образовании силицидов, что вызывает появление растягивающих напряжений и развитие трещин на внешней границе слоя. [56]
 |
Схема изменения температуры поверхности и центра изделия при прямом а ступенчатом б и методическом в нагреве. [57] |
Большие значения Д опасны для изделий, так как это ведет к появлению значительных внутренних ( температурных) напряжений в нагреваемом изделии. Поверхностные слои изделия, нагретые до более высокой температуры, стремятся расшириться больше, чем центральные, имеющие меньшую температуру. Вследствие этого поверхностные слои принудительно растягивают внутренние. Это приводит к появлению растягивающих напряжений в центральных слоях. В свою очередь центральные слои, сопротивляясь вытягиванию, несколько сжимают внешние слои и вызывают в них сжимающие напряжения. В результате при сравнительно небольшом значении & t эти напряжения уравновешиваются. Однако разность напряжений растяжения и сжатия получается иногда существенной, и она, превосходя предел текучести, может вызвать местную и общую пластическую деформацию детали; внешним проявлением этого могут быть коробление, изгиб, а когда разность напряжений превысит предел прочности могут быть и трещины. [58]
Большие значения А опасны для изделий, так как это ведет к появлению значительных внутренних ( температурных) напряжений в нагреваемом изделии. Поверхностные слои изделия, нагретые до более высокой температуры, стремятся расшириться больше, чем центральные, имеющие меньшую температуру. Вследствие этого поверхностные слои принудительно растягивают внутренние. Это приводит к появлению растягивающих напряжений в центральных слоях. В свою очередь центральные слои, сопротивляясь вытягиванию, несколько сжимают внешние слои и вызывают в них сжимающие напряжения. В результате при сравнительно небольшом. Однако разность напряжений растяжения и сжатия получается иногда существенной, и она, превосходя предел текучести, может вызвать местную и общую пластическую деформацию детали; внешним проявлением этого могут быть коробление, изгиб, а когда разность напряжений превысит предел прочности могут быть и трещины. [59]
Для повышения прочности некоторых видов стекол применяют их закалку - термическую обработку, сопровождающуюся созданием в стекле значительных постоянных внутренних напряжений: сжимающих в наружных слоях и растягивающих во внутренних. Это объясняется возникновением в поверхностных слоях стекла напряжений сжатия. В процессе эксплуатации таких стекол и появления растягивающих напряжений в поверхностных слоях происходит их компенсация искусственно созданными закалкой напряжениями сжатия. Предел прочности закаленных стекол при изгибе достигает 230 - 270 МПа. При разрушении закаленное стекло распадается на кусочки с тупыми нережущими краями, что повышает его безопасность. Однако закаленное стекло нельзя подвергать механической обработке ( сверлению, разрезке), так как при этом нарушается поверхностный сжатый слой, что может привести к полному разрушению всего изделия. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5