Режим - термомеханическое нагружение
Cтраница 1
Режим термомеханического нагружения существенно влияет на характер НДС в рассматриваемых точках детали. На рис. 4.29, а приведены кривые распределения компонент напряжений на внешней и внутренней поверхностях, построенные с помощью МКЭ для двух принципиально разных режимов нагружения: термоциклического с максимальной температурой 670 С в режиме At ( кривые 2, 4, 6, 8) и изотермического ( f 670 С) при нагружении внутренним давлением q 1 25 МПа ( кривые 1, 3, 5, 7) соответственно при г 0 5 мм и г 1 0 мм. Отметим сходственное распределение меридиональных напряжений на внешней ( кривые 7 и 8) и внутренней ( кривые 1 и 2) поверхностях модельного корпуса с проявлением максимума в обоих режимах нагружения. [2]
Основные параметры режима термомеханического нагружения, определяющие специфику малоциклового разрушения - форма и длительность циклов нагружения и нагрева, наличие выдержки под нагрузкой в полуциклах сжатия и растяжения, а также температурной выдержки при крайних температурах цикла нагрева; уровень циклических температур и характер их изменения в связи с циклом механического нагружения; сочетание циклов нагрева и нагружения, степень их фазности и др. Основным здесь является тот факт, что независимое циклическое упругопластическое деформирование протекает в каждом цикле при изменяющейся температуре, причем для многих элементов конструкции характерен термоусталостный режим нагружения ( рис. 1, Г), реализующийся, как правило, с выдержкой при максимальной температуре. В этом случае циклическое упругопластическое нагружение зависит от параметров термического цикла и поэтому ему свойственно характерное сочетание циклов нагрева и нагружения вида, показанного на рис. 1, В. [3]
Учитывая, что режимы термомеханического нагружения и условия формирования процесса циклического упругопластического деформирования в сферическом и цилиндрическом корпусах аналогичны, процедуру суммирования температурных нагрузок при циклической смене характерных тепловых состояний В0, Вь В2, В3 и определения циклических деформаций в цикле нагружения можно выполнить на основании рассмотренной модели. Однако при этом необходимо учитывать следующие обстоятельства. [4]
Учитывая, что режимы термомеханического нагружения и условия формирования процесса циклического упругопластического деформирования в сферическом и цилиндрическом корпусах аналогичны, процедуру суммирования температурных нагрузок при циклической смене характерных тепловых состояний В0, Blt B2, В3 и определения циклических деформаций в цикле нагружения можно выполнить на основании рассмотренной модели. Однако при этом необходимо учитывать следующие обстоятельства. [5]
Переходные и стационарные периоды режима термомеханического нагружения изделия по-разному влияют на ресурс работы конструктивных элементов и накопление усталостных и квазистатических ( длительных статических) повреждений. При исчерпании несущей способности конструктивных элементов транспортных газотурбинных и паросиловых установок с увеличением времени эксплуатации роль нестационарных периодов в формировании предельных повреждений возрастает. Например, анализ работоспособности лопаток первой ступени турбины из сплава ЖС6К авиационного двигателя на трех характерных режимах ( запуск - опробование - остановка, запуск - остановка и запуск - взлет) показал, что доминирующая роль в разрушении этих элементов принадлежит неустановившимся режимам, в результате накопления усталостных повреждений. Этот факт подтверждают результаты анализа отбраковки лопаток при варьировании нестационарной части цикла в процессе эксплуатации 175 двигателей [29]: при сравнительно небольшом увеличении длительности нестационарной части ( 5 %) характерна более ранняя отбраковка деталей. Для двигателей гражданской авиации с уменьшением дальности полета существенно возрастает досрочный съем двигателя с эксплуатации, что вызвано увеличением длительности нестационарных режимов при том же суммарном времени эксплуатации. [6]
Ть Т2, Тя, встречающихся в режиме нестационарного термомеханического нагружения ( рис. 4.6), и отметим эти постоянные теми же индексами, что и температуры. [7]
Изменяя размеры и форму клиновидной модели, можно широко варьировать параметры режима термомеханического нагружения кромки и таким образом управлять тепловым и напряженным состоянием, причем мощности и скорости потоков обычных газовых стендов оказываются достаточными. Особенность испытания клиновидного образца состоит в следующем. [8]
 |
Зависимость относительного сужения образцов из литейного жаропрочного сплава. [9] |
Однако в общем случае характер изменения деформационной способности конструкционных материалов зависит от режима термомеханического нагружения, формы температурного цикла и структуры сплава. [10]
В последнем случае необходимо обеспечить сочетание циклов нагрева и нагружения, соответствующее исследуемому режиму термомеханического нагружения. Ввиду высокой трудоемкости испытаний на малоцикловую усталость с независимыми циклическим нагревом и нагружением, в большинстве случаев используют в качестве базовых испытания на термоусталость без выдержки, когда временные эффекты заметно не проявляются. [11]
Следует иметь в виду, что в формировании повреждений роль стационарных периодов в режиме термомеханического нагружения существенна. В ряде случаев усталостное малоцикловое ( вследствие нестационарной части цикла) и длительное статическое, или квазистатическое ( вследствие стационарной час-ти цикла) повреждения оказываются сопоставимыми. [12]
Кривые, приведенные на рис. 3.7, характеризуют сопротивление малоцикловой усталости материала при жестком нагружении в зависимости от режима термомеханического нагружения. Малоцикловую долговечность оценивают по кривым 1 и 2, если известна полная упру-гопластическая деформация в цикле деформирования, и по кривым 3 и 4, если известна пластическая составляющая деформаций. [13]
Кривые, приведенные на рис. 3.7, характеризуют сопротивление малоцикловой усталости материала при жестком нагружении в зависимости от режима термомеханического нагружения. Малоцикловую долговечность оценивают по кривым 1 к 2, если известна полная упру-гогшастическая деформация в цикле деформирования, и по кривым 3 и 4, если известна пластическая составляющая деформаций. [14]
 |
Экспериментальная зависимость интенсивности предельных вязкопластических деформаций жаропрочных сплавов от времени разрушения и режимов нагру-жения. [15] |
Страницы: 1 2 3 4