Cтраница 2
Действительно, выше было установлено, что напряжение ai, соответствующее точке хрупкости, составляет в среднем 0 5 арз, где а рз - мгновенная прочность при растяжении материала трубы, в направлении одного из главных нормальных напряжений. При этом условии aimin 0 5cTp, а максимально возможное a2 2aimin - При &2 труба, которую мы считаем изотропной, будет мгновенно разрушаться. Таким образом, коэффициент k может изменяться от / 2 до 2, причем этот процесс в соответствии с формулами ( 165) не сопровождается значительным изменением диаметра трубы. [16]
С увеличением влажности приблизительно до предела текучести прочность мерзлого грунта возрастает, за этим же пределом увеличение влажности вызывает уменьшение прочности. Увеличение количества ледяных включений, содержащихся в мерзлом грунте, повышает мгновенную прочность и уменьшает длительную. [17]
При больших напряжениях ползучесть проявляется достаточно интенсивно, а при меньших со временем наступает так называемое псевдоравновесное состояние, характеризуемое нулевой скоростью ползучести. Авторы называют его предельным статическим сопротивлением полиэтилена. Скорость ползучести для напряжений до 50 кГ / см2 ( мгновенная прочность 100 - 110 кГ / см2) примерно пропорциональна напряжению, что соответствует линейной теории вязкоупругости. В рассматриваемой работе напряжение в 60 кГ / см2 принимают в качестве основной расчетной величины. Это - несомненное заблуждение, поскольку не учитывается возможность хрупкого разрушения трубы, которое в основном и определяет ее несущую способность. [18]
Вскрытые нами закономерности в действительности имеют более глубокий смысл, чем это может показаться на первый взгляд. Установлено, что у полиэтилена хрупкое разрушение наступает при напряжении, составляющем примерно половину от мгновенной прочности материала при данной температуре. Как известно [59], это напряжение ограничивает сверху область применимости линейной теории вязкоупругости. [19]
Первый материал, который можно рассматривать как подходящий при строительстве криогенных установок, - это сама земля. В самом деле, замерзание воды, насыщающей фунт, придает ему механическую прочность, позволяющую использовать его в качестве хранилища. Механическая прочность замороженного фунта зависит не только от температуры, но и от насыщенности водой. Необходимо отличать мгновенную прочность от сопротивления ползучести ( текучести), которое во много раз меньше по величине. Это различие объясняется наличием льда, который служит цементом между частицами грунта и обуславливает пластичность и ползучесть замороженных грунтов. [20]
Стойкость материала к хрупкому разрушению ( растрескиванию) несомненно является наиболее достоверным критерием его качества. Известно, что длительная прочность непосредственно зависит от степени совершенства структуры, которая, в конечном счете, определяет все эксплуатационные свойства данного материала. Поэтому для контроля структуры прибегают к косвенному приему, заключающемуся в проверке долговечности образца в регламентируемых условиях нагружения. Так, в условиях ползучести ограничивают напряжение, величина которого не должна превышать приблизительно половины мгновенной прочности материала, соответствующей данной температуре. [21]
Первый из них, графо-аналитический, пожалуй, наиболее простой. Он базируется на уравнении линии хрупкости. Схема метода представлена на рис. 68, а. При аналитическом решении ( правый график) первоначально для заданной ( рабочей) температуры вычисляют координаты точки хрупкости. Затем из точки хрупкости проводят пологую и крутопадающую ветви кривой долговечности. Наклон графиков определяется формой кривой, полученной для более высокой температуры, например 80 С. Особенно удобно чисто графическое построение ( см. рис. 68 а), при котором, однако, надо предварительно определить линию хрупкости. Первоначально находят мгновенную прочность трубы ( левый график), определяя тем самым начальную точку пластической ветви. Последнюю проводят параллельно известному графику до пересечения с линией хрупкости, продолженной в область низких температур. Из точки пересечения в аналогичном порядке проводят хрупкую ветвь. [22]