Высокий уровень - остаточное напряжение
Cтраница 1
Высокий уровень остаточных напряжений на поверхности раздела волокно - матрица может сильно влиять на поведение поверхности раздела, а также и композита в целом. Выше было показано, что остаточные напряжения в композитах могут быть и растягивающими, и сжимающими; поэтому связь на поверхности раздела может казаться более слабой ( в случае растягивающих напряжений) или более прочной ( в случае сжимающих напряжений), чем в действительности. [1]
При этом особенно опасным является высокий уровень остаточных напряжений после неполной термической обработки конструкций больших размеров, которые могут разрушаться в результате небольшого импульса нагрузки, например, при случайном ударе, даже при отсутствии нормальной рабочей нагрузки. [2]
Однако все диодные детекторы имеют один общий недостаток - высокий уровень остаточного напряжения и большой дрейф нуля, для устранения которых необходима наладка детекторов. Остаточное напряжение устраняют подбором сопротивлений резисторов, включенных последовательно с диодами, а дрейф нуля снижают за счет увеличения этих сопротивлений. [3]
В процессе эксплуатации при неблагоприятном сочетании концентрации напряжений, высокого уровня остаточных напряжений и наличия технологических дефектов трещины могут возникать и при ограниченном числе нагружений. [4]
Для оценки сопротивляемости к образованию холодных трещин наиболее часто используют сварку образцов в жестком контуре, который обеспечивает высокий уровень остаточных напряжений. Это крестовая проба - изготавливают двойной тавровый образец с четырьмя последовательно выполняемыми угловыми швами, вырезают из них темплеты и исследуют на наличие трещин; лихаиская проба - заваривают специальную разделку кромок в виде щели на пластине с краевыми прорезями различной длины; вали-ковая проба; проба ИМЕТ им. Байкова и др. Из технологических проб вырезают образцы для последующих механических испытаний и металлографических исследований. Мерой склонности металла к образованию холодных трещин ( обычно в зоне термического влияния) служат сравнительные характеристики геометрических параметров образцов ( например, глубина краевых прорезей, при которых не обнаруживается холодных трещин в лихайской пробе) или величина оптимальных интервалов скоростей охлаждения в зоне термического влияния, при которьсх не образуется трещин в валиковой и пробе ИМЕЛ4 им. [5]
Для оценки сопротивляемости к образованию холодных трещин наиболее часто используют сварку образцов в жестком контуре, который обеспечивает высокий уровень остаточных напряжений. Это крестовая проба - изготавливают двойной тавровый образец с четырьмя последовательно выполняемыми угловыми швами, вырезают из них темплеты и исследуют на наличие трещин; лихаиская проба - заваривают специальную разделку кромок в виде щели на пластине с краевыми прорезями различ ной длины; вали-ковая проба; проба ИМЕТ им. Байкова и др. Из технологических проб вырезают образцы для последующих механи ческих испытаний и металлографических исследований. Мерой склонности металла к образованию холодных трещин ( обычно в зоне термического влияния) служат сравнительные характеристики геометрических параметров образцов ( например, глубина краевых прорезей, при которых не обнаруживается холодных трещин в лихайской пробе) или величи. [6]
Исследования разветвления трещин в плоских образцах из закаленной стали [222], при которых производилась киносъемка разрушения со скоростью 120 000 - 240000 кадров в секунду, показали, что для разветвления трещины необходима высокая скорость о0 и наличие высокого уровня остаточных напряжений в хрупком материале. После разветвления скорость распространения основной трещины несколько понижается. [7]
В сварных бислойных соединениях существенное влияние на распределение и уровень остаточных напряжений как после сварки, так и после термообработки может оказать различие коэффициентов линейного расширения соединяемых элементов. При усталостном нагружении таких разнородных соединений наличие высокого уровня остаточных напряжений может приводить к снижению их работоспособности. Применительно к лопастям колес крупных гидротурбин было показано, что при термообработке таких колес снижению сост способствует медленное охлаждение от температур отпуска до температур порядка 500 С. [8]
 |
Собранный. под сварку [ IMAGE ] - 42., Соединение прокатных. [9] |
Если в первую очередь сварить стыки поясов, то стык стенки придется выполнять в условиях жесткого закрепления, что при неблагоприятных условиях может способствовать образованию трещин в процессе сварки. При другой последовательности, когда стык стенки сваривают первым, в стыках поясов от поперечной усадки возникает высокий уровень остаточных напряжений растяжения, что может способствовать снижению усталостной прочности балки. [10]
В качестве наполнителей могут быть использованы стеклянные, асбестовые, углеродные, органические ( природные и синтетические) волокна, а также металлические и волокна на основе окислов металлов. Наполнение термопластов синтетическими полимерными высокопрочными и высокомодульными волокнами, по-видимому, является наиболее перспективным способом их упрочнения. Такой наполнитель не создает высокого уровня остаточных напряжений в матрице, поскольку химическая природа наполнителя и связующего близка. [11]
Экспериментальные исследования и анализ хрупких разрушений элементов конструкций показывают, что критическая температура хрупкости для них обычно бывает выше, чем получается на основании результатов определения ударной вязкости надрезанных образцов из используемого материала. Причиной этого является, с одной стороны, то, что характеристики материала реальной конструкции больших размеров с большой толщиной стенок отличаются от характеристик материала термически обработанных образцов малых размеров. С другой стороны, очагом разрушения конструкции обычно является сварное соединение, причем неоднородность материала в зоне соединения, высокий уровень остаточных напряжений и наличие дефектов сварки обычно вызывают повышение критической температуры хрупкости. [12]
НК-8-2у показывают, что их разрушение имеет усталостный характер, инициированный первоначальным статическим разрушением материала лопатки по одному из крупных зерен или сразу по границам зерен у выходной кромки пера на расстоянии около 110 - 180 мм от подошвы замка. Усталостное развитие разрушения лопаток идет в течение 160 - 190 полетов самолета. Локализация разрушения лопатки с максимальной наработкой в пределах границ зерен материала без признаков его пластической деформации в других объемах пера лопатки указывает, что это разрушение явилось результатом исчерпания длительной прочности материала лопатки при ее эксплуатации и не связано с особенностями состояния материала, которые отвечают за высокий уровень остаточных напряжений. Некачественное проведение контроля лопаток в эксплуатации существующим методом не исключает пропуска лопаток с уже имеющимися трещинами таких размеров, что до проведения следующего контроля лопатка может обрываться в полете. Поэтому дальнейшая эксплуатация двигателя НК-8-2у с повреждающимися в эксплуатации лопатками III ступени должна быть осуществлена при более тщательном проведении контроля, эффективность которого подтверждена фактом многочисленного выявления трещин разных размеров. Длительность распространения трещин позволяет их выявлять в эксплуатации с существующей периодичностью контроля даже при однократном пропуске. [14]
Направляющие полосы повторяют изгибы нижнего пояса стрелы и сварены из трех частей, стыки которых совмещены в одном сечении и сварены без разделки кромок на глубину 5 мм при толщине стыкуемых элементов 18 м.м. Концы направляющих полос вблизи стыка приварены лобовыми швами к стреле, образуя, таким образом, жесткую связь стыка со стрелой. На начало разрушения именно в этом месте указывает расположение шевронного узора излома. Возникновению разрушения способствовали также низкие температуры, ударный характер нагружения и высокий уровень остаточных напряжений в зоне швов направляющей полосы И нижнего пояса стрелы, близко расположенных друг к другу - на расстоянии 30 - 40 мм. [15]
Страницы: 1 2