Напряженное состояние - поверхность
Cтраница 1
Напряженное состояние поверхности оптически неактивного материала изучают по характеру изменения оптических свойств оптически активных покрытий, наносимых на изделие. Этот метод применяется преимущественно для определения напряжений, появляющихся в материале после механической обработки, монтажа и эксплуатации. [1]
Напряженное состояние поверхности раздела может оказаться наиболее жестким при таких условиях внешнего нагружения, которые сводят к минимуму пластическую деформацию, снижающую концентрацию напряжений. Наиболее жесткими условиями испытания прочности поверхности раздела могут быть и растяжение образцов с надрезом, и знакопеременное нагружение при усталостных испытаниях, и условия, возникающие в окрестности концов разрушенных волокон. Распределение напряжений у поверхности раздела для некоторых случаев, упомянутых выше, подробно рассмотрено в гл. [2]
Анализ напряженного состояния поверхности охлаждаемых рабочих лопаток показал, что растягивающие суммарные напряжения, обусловленные действием центробежных сил и термическими напряжениями из-за неоднородности температурного поля, невелики. Вследствие этого наибольшую вероятность имеет разрушение покрытий в результате накапливающихся растягивающих деформаций, вызываемых при охлаждении термическими напряжениями из-за несоответствия КТР. Чтобы этого не происходило, должны соблюдаться условия КТР покрытия КТР сплава во всем температурном интервале ниже температуры хрупко-вязкого перехода в покрытии. В таком случае в них при охлаждении возникают неопасные сжимающие напряжения, не переходящие в растягивающие при нагревании. Если данное условие не может быть выполнено, необходимо, чтобы при температурах ниже температуры хрупко-вязкого перехода покрытие обладало запасом пластичности, достаточным для релаксации напряжений, обусловленных несоответствием КТР. [3]
 |
Зависимость площади контакта от приложенной нагрузки ( контакт - поверхности 8 класса чистоты с абсолютно гладкой поверхностью. [4] |
Вследствие различной высоты вершин шероховатости напряженное состояние поверхности будет неоднородным: часть вершин будет находиться в пластическом контакте, часть - в упругом и остальные, не учитываемые в расчете, не будут иметь контакта с верхней плитой. [5]
При нагружении перпендикулярно направлению волокон напряженное состояние поверхности раздела даже сложнее, чем в рассмотренном выше случае продольного нагружения. В силу сложности проблемы ее решают, как правило, расчетным путем, например, с помощью методов конечных разностей и конечных элементов. [6]
Наконец, рассмотренные задачи дают возможность оценить границы применимости упрощенных подходов, которые уже используются в трибологии для анализа напряженного состояния поверхностей и расчета контактных характеристик. [7]
Стружка чаще всего мелкая, порошкообразная, размером в несколько микрометров и меньше. Образованию напряженного состояния поверхности и микротрещин способствует различие в коэффициентах линейного расширения кристаллов и связки ультрафарфора и другой керамики. Поэтому при финишной обработке бандажей из ультрафарфора увеличение длительности операции шлифования мелкозернистыми лентами на эластичных и полуэластичных связках нецелесообразно. [8]
Для объяснения коррозии под напряжением предложено много механизмов. Зарождение ее связывают с уменьшением напряженного состояния поверхности, локальной термодинамической нестабильностью или локальным разрушением защитной пленки. Одна из теорий утверждает, что незащищенная зона получается при образовании ступеньки, когда плоскость скольжения пересекает поверхность металла. С увеличением расстояния между плоскостями скольжения склонность к коррозии под напряжением возрастает. [9]
Как известно, постулат Драккера [5, 6] приводит к градиенталь-ному направлению вектора скорости пластической деформации к поверхности текучести. Но вывод Драккера существенно основан на предположении, что в зоне, ограниченной поверхностью текучести, имеют место лишь упругие деформации. В данном случае предполагается, что необратимые пластические деформации могут возникнуть вне зависимости от того, соответствует ли напряженное состояние поверхности текучести или нет. [10]
Макроизменения выражаются определенной ориентацией ( текстурой) деформир ованных зерен - формой, вытянутой в направлении движения резания, и размером их. Микроизменения выражаются в упрочнении материала, появлении остаточных внутренних напряжений, в том числе микроскопических ( не по величине, а по зоне влияния) внутренних напряжений III рода, определяющих повышение прочностных ( тв, НВ) и снижение пластических ( 6, я [) свойств материала. Кроме того, в поверхностном слое изделия после механической обработки могут быть структурные превращения и микроскопические трещины. Знак остаточных напряжений определяется знаком напряженного состояния поверхности в процессе резания, за исключением условий обработки, например, при шлифовании, приводящих к нагреву этого слоя выше точки Ai3 обрабатываемого материала. [11]
При попытке создать сформулированные выше условия сразу же возникают определенные трудности. Как уже отмечалось, при внешнем нагружении системы, состоящей из двух взаимосвязанных механически различных фаз, на поверхности раздела между ними возникает сложное напряженное состояние. При простом механическом испытании прочности изолированного промежуточного слоя ( поверхности раздела) воссоздать это сложное напряженное состояние практически невозможно. Поэтому необходимо четко сознавать, что напряженное состояние поверхности раздела, существующее в объеме композита и создаваемое при испытании изолированной поверхности раздела, различно. Первое требование - постоянство условий в различных точках поверхности раздела - реализуется легче, если площадь поверхности раздела достаточно велика и влиянием геометрических не-регулярностей можно пренебречь. [12]
Композиционная структура в шве может быть получена в процессе квазисамопроизвольного диспергирования. Анализ показывает, что размер частиц, заполняющих зазор, уменьшается ( в соответствии с различием межатомных размеров взаимодействующих металлов) в направлении Мп - - Sn - Ag-Cu. Исследование вклада эффекта диспергирования в механические свойства паяных соединений сплава вольфрама W - 3Ni - 2Cii припоем системы Ni-Мп - Сг-Со показал, что интенсивность эффекта зависит от характера напряженного состояния поверхности сплава, температуры пайки и ширины зазора. Наиболее интенсивно эффект проявляется при 1300 - 1320 С, выдержка 10 - 15 мин, зазор 0 05 мм. В этом случае частицы вольфрама размером - 10 мкм и менее заполняют практически всю ширину шва. [13]
В основу метода хрупких покрытий положены эффекты образования трещин или темных пятен на поверхности покрытия образца. Сущность метода заключается в том, что на поверхность образца наносят хрупкое покрытие, например, лаковое или медное. На поверхности образцов с лаковым покрытием образуются трещины, которые указывают на зоны наибольшего напряженно-деформированного состояния. Под действием нагрузки на образце с медным покрытием появляются темные пятна, размер которых и интенсивность меняются с увеличением нагрузки. В связи с малой толщиной покрытия практически можно считать напряженное состояние поверхности образца и покрытия одинаковыми. [14]
Страницы: 1