Исчерпание - долговечность
Cтраница 2
При циклическом нагружении с большими значениями Де, среднее напряжение не только мало уже на первом цикле нагружения, но продолжает уменьшаться с ростом числа циклов, поскольку неупругая деформация возбуждает процессы динамического возврата. В испытаниях с малыми Де, среднее напряжение может сохраняться неизменным вплоть до исчерпания долговечности. [16]
Все сказанное позволяет по-новому подойти к явлению образования шейки в условиях одноосного растяжения с некоторой скоростью. В процессе растяжения в образце постепенно протекают элементарные акты процесса размягчения: происходит идущее во времени исчерпание долговечности формы тела. [17]
Получаемая информация о нагруженности В С в целом интегрально характеризует его повреждаемость за некоторый интервал времени. Поэтому для выделения наиболее нагруженных зон конструкции рассматривают ее отдельные элементы и отдельные зоны, в которых достигается опережающее исчерпание долговечности по отношению к остальным зонам конструкции. Важно рассматривать представления о долговечности ВС по отдельным зонам элемента конструкции отдельно от узлов в целом, состоящим из нескольких элементов. [18]
Рассмотрим для примера крановый электродвигатель. Износ щеток, подгорание коллекторных колец, разрушение подшипника являются отказами, не требующими капитального ремонта и не означающими исчерпания долговечности. Полный износ коллектора, разрушение изоляции ротора или статора требуют трудоемкого ремонта, связанного с полной разборкой двигателя и перемоткой. [19]
Во всех режимах механического воздействия с момента приложения нагрузки до начала образования шейки проходит определенный период времени. Это означает, что и в условиях меняющейся нагрузки происходит постепенное исчерпание долговечности формы полимерного тела, и в тот момент, когда относительное исчерпание долговечности формы составит единицу, скачкообразно развиваются большие деформации. [20]
Требования по циклической долговечности, изложенные в стандартах, следующие: 105 циклов работы в течение 20 лет для тяжелых кранов и 2 5 10 циклов работы в течение 12 лет для легких кранов. Это отвечает практически 15 циклам работы в день для тяжелых кранов и 60 циклам для легких кранов. Такая работа мало интенсивна, но отдельные циклы реализуются при высоких контактных напряжениях, что ускоряет исчерпание долговечности стрелы. [21]
Во всех режимах механического воздействия с момента приложения нагрузки до начала образования шейки проходит определенный период времени. Это означает, что и в условиях меняющейся нагрузки происходит постепенное исчерпание долговечности формы полимерного тела, и в тот момент, когда относительное исчерпание долговечности формы составит единицу, скачкообразно развиваются большие деформации. [22]
Лопатки турбин в условиях эксплуатации, как правило, накапливают повреждения более устойчиво, чем лопатки компрессора. Это связано с тем, что они подвергаются постоянному нагреву при длительном статическом растяжении под действием динамической нагрузки от вращения ротора. В этом случае возможно возникновение такого явления, как ползучесть или термоциклическое разупрочнение материала в результате теплосмен по циклу ПЦН. Каждый механизм исчерпания долговечности лопатки имеет свою длительность действия, и поэтому разрушение лопатки на разных стадиях эксплуатации отвечает разным критериям прочности. В результате этого распределение долговечности лопаток может иметь не один, а несколько максимумов по числу случаев разрушения, в зависимости от того, какие виды механизмов разрушения могут последовательно доминировать при исчерпании ресурса лопатки. [23]
При рассмотрении физической природы прочности полимеров для отыскания параметров температурно-временной зависимости прочности эксперименты проводят в статических условиях, поддерживая напряжение и температуру строго постоянными. В условиях практического использования полимерных материалов постоянное напряжение и температура являются скорее исключением, чем правилом. Любой материал при работе в конструкциях почти всегда испытывает переменные нагрузки и температуры. Весьма важно ответить на вопрос, как определить долговечность полимерных материалов в сложных условиях механического и теплового воздействия. Можно полагать, что, если в условиях непрерывно действующей постоянной нагрузки происходит постепенное исчерпание долговечности образца, при циклическом нагружении ( с отдыхами) будет наблюдаться то же самое. Очень важно знать, влияют ли на конечную долговечность образца периоды отдыха, и если влияют, то как. [24]
Иногда требуется поступить наоборот: подвергнуть материал активному на-гружению, а затем - более слабому. При этом долговечность будет в основном исчерпана в первые моменты времени, но итог останется неизменным: разрушение наступит в тот момент, когда относительное исчерпание долговечности ( относительное состаривание) будет равно единице. [25]
 |
Распределение количества случаев образования трещин в лопатках по относительной ( к назначенному ресурсу NO наработке. [26] |
Такой же вывод следует и из анализа распределения случаев возникновения трещин в лопатках по наработке. Наибольшее число случаев удовлетворяет нормальному закону распределения, но лопатки, наработка которых превышает 60 % от назначенного им ресурса, явно выходят за рамки распределения по наработке остальных лопаток. Такая ситуация не может быть отнесена к особенностям повреждения материала лопаток. В лопатке с максимальной наработкой не было выявлено признаков нерекристаллизованных зерен, поэтому возникновение в ней первоначальной межзеренной трещины из-за длительного статического разрушения обусловлено естественной утратой лопаткой своего ресурса. Поэтому две лопатки с максимальной наработкой в эксплуатации, существенно отличающихся от всех остальных лопаток, следует относить к другому распределению. Они характеризуют рассеяние непосредственно лопаток без повреждений в тех условиях эксплуатации, в которых начинается исчерпание долговечности лопаток по критерию длительной статической прочности. Это подтверждается и сечением разрушения последней лопатки с максимальной наработкой. Расстояние от основания лопатки до плоскости разрушения составило 148 мм, что находится в середине диапазона ( 121 177) / 2 149 мм для всех лопаток с трещинами. [27]
Формирование микротрещин и связанное с этим появление пористости и уменьшение жесткости ( модуля упругости) полимера приводит к ряду последствий, определяющих поведение материала в целом. Важнейшим из них является появление способности стеклообразного полимера к большим степеням растяжения при сохранении его целостности, поддерживаемой системой проходных макромолекул, и способности выдерживать внешнюю нагрузку. Отсюда следует принципиальная корреляция между этими явлениями. Иллюстрацией служит рис. VI.9 ( по [14]), на котором сопоставлена долговечность т и скорость ползучести V полистирола при 20 С, отвечающие различным нагрузкам. Аналитически связь между т и V выражается формулой iVm const. Существование корреляции между т и V позволяет говорить о соответствии йроцессов, обусловливающих ползучесть и долговечность полимерных материалов. Однако отсюда еще нельзя сделать вывод о - том, какой из этих процессов является лидирующим, равно как и утверждать, что развитие деформаций и исчерпание долговечности во всех случаях вызываются одними и теми же молекулярными механизмами. Существенным различием сопоставляемых процессов является то, что снижение способности выдерживать внешнюю нагрузку связано с необратимыми изменениями структуры материала, в то время как накопление деформаций при ползучести обратимо, по крайней мере, в принципе. [28]
Страницы: 1 2