Цикл - переменное напряжение
Cтраница 3
Подзолова, на конкретном цифровом материале показать, каким образом, располагая данными по механическим характеристикам металла и влиянию но них конструктивного, масштабного и технологического факторов, можно использовать построенные по этим данным диаграммы выносливости для определения необходимых составляющих цикла переменных напряжений. [31]
В отличие от известных в технике соединений, передающих вращение между двумя несоосными концентрическими вращающимися валами, рассматриваемое соединение в ВЗД является связующим звеном с ротором, совершающим планетарное движение, причем за один оборот выходного вала ротор поворачивается вокруг своей оси, совершая соответственное число циклов переменных напряжений. Эти обстоятельства предопределяют повышенные требования к циклической прочности соединения, особенно при использовании многозаходных ВЗД. [32]
 |
Усталость металлов на [ IMAGE ] Влияние временного сопротив-воздухе ( / и в коррозионной лсния сталей о на их предел вьшос. [33] |
При приложении достаточно высоких переменных многократно изменяющихся напряжений металлы и сплавы обнаруживают усталостное разрушение. Цикл переменных напряжений может быть симметричным, пульсирующим или асимметричным. [34]
Для деталей, работающих на изгиб в механизмах весьма тяжело. При числе циклов переменных напряжений в детали за заданный срок службы менее 105 расчет сопротивления усталости производить не требуется. [35]
Объем изучаемого материала невелик и в известной мере ре-цептурен, так как формулы для определения коэффициентов запаса даются без выводов. Достаточно подробно рассматриваются параметры циклов переменных напряжений; дается понятие о природе усталостного разрушения, о построении кривой усталости ( кривой Велера) и экспериментальном определении предела выносливости; проводится ознакомление с основными факторами, влияющими на предел выносливости; даются формулы для определения коэффициента запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и чистом сдвиге, а также при упрощенном плоском напряженном состоянии. [36]
Следует иметь в виду, что процесс, возникающий в результате действия того или иного вида энергии, может не сразу привести к повреждению изделия. Например, для начала развития усталостной трещины необходимо определенное число циклов переменных напряжений. Типичные кривые протекания процессов во времени рассмотрены ниже ( см. также гл. [37]
Необходимость расчета ГВ на выносливость ( усталостную прочность) обусловлена переменным ( циклическим) характером сжимающих и изгибающих напряжений. Поскольку в каждом сечении ГВ за один оборот выходного вала совершается z циклов переменных напряжений, выносливость ГВ при прочих равных условиях зависит от кинематического отношения РО. [38]
В отличие от известных в технике соединений, передающих вращение между двумя несоосными концентрически вращающимися валами, рассматриваемое соединение в ВЗД является связующим звеном с ротором, совершающим планетарное движение. Причем за один оборот выходного вала ротор делает z оборот вокруг своей оси, соответственно совершая ц циклов переменных напряжений. Указанные обстоятельства предопределяют повышенные требования к циклической прочности соединения, особенно при использовании многозаходных ВЗД. [39]
Распределение нагрузки по виткам резьбы наиболее существенно отражается на усталостной прочности соединения. Анализ многочисленных данных экспериментальных исследований показал, что относительное снижение нагрузки на нижнем витке приблизительно соответствует относительному повышению предельной амплитуды цикла переменных напряжений. [40]
Сила или напряжение переменного тока периодически изменяется. Вначале напряжение равно нулю, затем его значение увеличивается, стремясь к максимальному, называемому амплитудным значением. На этом завершается первая половина цикла переменного напряжения. Обратите внимание, что на этом участке изменяющееся напряжение имеет положительную полярность. [41]
 |
Схема изменения состояния объекта. [42] |
В результате действия той или другой энергии может не сразу произойти повреждение материала объекта. Часто существует период накопления воздействий, прежде чем начинается период внешнего проявления процесса, т.е. повреждения объекта. Например, для начала развития усталостной трещины необходимо определенное число циклов переменных напряжений. [43]
Роторы турбин и генераторов находятся под действием статических и повторно-статических ( малоцикловых) напряжений, обусловленных центробежными силами и тепловыми нагрузками при испытаниях, эксплуатационных пусках и остановах, а также при изменении мощности. Число таких циклов может достигать 20 - 60 и более в год при общем числе за расчетный ресурс 500 - 1000 и более. Повторяющаяся смена нагрузок вызывает в роторах ( особенно в местах повышенной концентрации и значительных температурных напряжений) накопление малоцикловых повреждений. Сочетание повторных нагрузок с повышенными температурами в элементах конструкций высокого давления является причиной ускорения накопления повреждений за счет длительных статических повреждений. Кроме того, на низкочастотные ( 10 - 8 - 10 - 5 Гц) циклы высоких напряжений накладываются высокочастотные ( в диапазоне частот 10 - 150 Гц) циклы переменных напряжений, обусловленные действием нагрузок от силы тяжести на оборотных частотах, срывом масляного клина в подшипниках или вибрационных нагрузок за счет изгибных и крутильных колебаний роторов по соответствующим формам. Вибрационная составляющая циклических напряжений для роторов турбин и генераторов при современном уровне балансировки, предварительных доводочных работ и контроля вибраций при эксплуатации может быть снижена практически до безопасных уровней при нормальной эксплуатации. Но роль этой составляющей резко возрастает при изменении жесткости роторов на стадии развития в них макротрещин. Для роторов паровых турбин в интервале указанных низких и высоких частот могут иметь место циклы нагружения с промежуточными частотами ( 0 01 - 10 Гц) в результате неравномерности давлений и температур потоков пара. Таким образом, фактический спектр механических и температурных напряжений для роторов турбин и турбогенераторов оказывается достаточно сложным. Сложность формы цикла возрастает по мере повышения температур ( образуются деформации ползучести), а также за счет изменения асимметрии цикла при наличии остаточных напряжений. [44]
В других кристаллитах деформация имеет упругий характер. Наличие в металле посторонних включений и мельчайших пор вызывает концентрацию напряжений. При упругой деформации межатомные расстояния и небольшие искажения кристаллической решетки восстанавливаются после снятия нагрузки. При пластической деформации связь между атомами кристаллической решетки нарушается по плоскостям сдвига или плоскостям скольжения. Под действием переменной нагрузки пластическая деформация носит знакопеременный характер и скольжение в зернах металла происходит в разных направлениях, в результате чего внешних признаков остаточной деформаций не возникает. При первых циклах переменного напряжения результатом пластической деформации является усиление плоскостей скольжения внутри отдельных зерен, вызывающее упрочнение металла. Однако по мере роста циклов переменного напряжения процесс пластической деформации слабых зерен может быть исчерпан, а степень искажения кристаллической решетки может вызвать появление зон, где атомные связи будут нарушены, а новые не возникнут. [45]
Страницы: 1 2 3