Осевые остаточные напряжения

Осевые остаточные напряжения рассчитывали по формуле плосконапряженного состояния [c.185]

Заготовки образцов подвергали закалке с 1020°С в масле с последующим отпуском при 660 С с охлаждением на воздухе. Перед нанесением покрытия рабочую поверхность подвергали пескоструйной обработке для увеличения шероховатости поверхности и обеспечения лучшей сцепляемости с полимером. В результате микротвердость приповерхностного слоя увеличивалась с 2800 до 4200 МПа и возникали осевые остаточные напряжения сжатия до 500 МПа. Толщина покрытия составляла около 0,1 мм. [c.190]

Рис. 84. Схемы распределения осевых остаточных напряжений в стержне с диффузионными, покрытиями

Повышение несущей способности оболочек из ориентированных стеклопластиков за счет устранения растрескивания связующего в слоях с поперечными волокнами исследовал Г. А. Молодцов [74]. По полученным им данным относительное удлинение связующего при объемном содержании волокон 30—70% должно составлять 4—26%. Для композиции на основе эпоксидного связующего ЭДТ-10 разрушение при нагрузке вдоль волокон начиналось с растрескивания связующего, вследствие суммирования напряжений от внешней нагрузки и осевых остаточных напряжений. [c.168]

Разрезка труб эквивалентна приложению в торцевых сечениях распределенных моментов создаваемых обратными осевыми остаточными напряжениями (рис. 39). Дополнительные напряжения (осевые и тангенциальные), возникающие от момента М , затухают по мере удаления от торцов. [c.135]

С увеличением силы, растягивающей НКТ и уменьшающей осевые остаточные напряжения в покрытии, износ последнего уменьшается. Уменьшение величины износа составило 25ч-60%. [c.186]

Ранее отмечалось, что условия уплотнения определяются недостаточно строго из-за того, что трение в системе непостоянно. Положение затрудняется также и тем, что существует сложное распределение напряжений и направления главных осей могут не совпадать с осевым и радиальным направлениями. Лонг [27] исследовал эти различия, используя круговое радиальное напряжение . Круги получают, когда после первоначального увеличения осевого напряжения уменьшают его. Остаточные радиальные напряжения сохраняются после того, как осевую нагрузку уменьшают до нуля. Эти остаточные напряжения необходимо преодолеть при выгрузке спрессованного материала пз формы после снятия осевой нагрузки. [c.238]

В случае же кристаллов, обладающих малой пластичностью (к ним относятся многие диэлектрические монокристаллы), остаточные напряжения вмораживаются непосредственно на фронте роста. При этом эпюра напряжений существенно отличается не только преобладанием осевых напряжений, но и обратным по отношению к закалке знаком напряжений. [c.40]

При высоких значениях температурного градиента область пластичности меньше диаметра монокристалла. Тогда плотность дислокаций и величина остаточных напряжений определяются не только величиной градиента температуры, но и кривизной фронта роста. Если кривизна невелика, то решающую роль играет осевое распределение температуры Г(г), а зависимостью радиального распределения Т(гк) можно пренебречь. [c.41]

Природа остаточных напряжений в монокристаллах связана с нелинейностью температурного поля, а также с дефектами реальной структуры, такими, как точечные дефекты, примеси, дислокации, границы блоков, механические включения. Как указывалось выше, при высоких температурах нелинейность температурного поля достигает таких значений, при которых имеет место неоднородное тепловое расширение (сжатие), что в конечном счете приводит к возникновению в монокристаллах значительных по величине остаточных напряжений. Подтверждением сказанному служат эпюры напряжений. Характерно, что эпюры напряжений в монокристаллах, выращенных методами Вернейля и Багдасарова, явно противоположны (рис. 41 а, б) в первом случае — там, где напряжения сжатия (периферийная часть монокристалла), во втором — напряжения растяжения. В центральной части монокристалла, напротив, картина обратная. Величина остаточных напряжений определяется соответствующими величинами осевого и радиального градиентов температуры. [c.64]

Труба подвергалась осевому сжатию. Регистрировались форма потери устойчивости образца, деформация и остаточные напряжения во взаимно перпендикулярных плоскостях. Число нагружений не менее 5. [c.353]

Нами было проведено определение рентгеновским методом напряжений первого рода в приповерхностном слое образцов, закаленных т. в. ч., которое показало, что в зоне концентратора возникли благоприятные остаточные напряжения — сжатия (из-за увеличения объема поверхностного слоя в результате образования мартенсита) они упрочнили образец в этом месте и предотвратили его разрушение по концентратору. Однако невдалеке от концентратора напряжений наблюдалось снижение остаточных осевых напряжений сжатия, что превращает эти места в наиболее слабые там и происходит разрушение. [c.132]

При рассмотрении влияния остаточных напряжений при циклическом нагружении стали необходимо учитывать, что влиять на выносливость будут в первую очередь те остаточные напряжения, которые действуют в тех же плоскостях, что и циклически изменяющиеся напряжения, например при циклическом изгибе или повторно-перемен-ном растяжении — сжатии, главное значение будут иметь остаточные осевые напряжения, хотя объемность напряженного состояния также влияет на усталостную прочность стали. [c.136]

Тензометрический способ применим и для определения остаточных напряжений, возникающих в слоистых пластиках и в изделиях, армированных сферическими элементами, элементами в форме стержней и др. В этом случае проволочные тензометры наклеивают на внутреннюю сторону модели арматуры, выполненной в виде тонкостенного элемента определенной формы, которая помещается в объем композиционного материала. Напряжения,, возникающие при отверждении и охлаждении материала, определяют по показаниям тензометров. Тонкостенный элемент с тензометрами предварительно тарируют по температуре и давлению [17—21]. Остаточные напряжения можно определять и с помощью линейных проволочных металлических или с минеральным покрытием тензометров диаметром 10—15 мкм [22, 23]. Проволочный тензометр с покрытием выполняет роль датчика, имитирующего одновременно волокнистый наполнитель. При отверждении связующего и охлаждении изделия датчик испытывает сжимающие радиальные напряжения сТрад и сжимающие осевые напряжения Оос- Поскольку в условиях эксперимента материал датчика деформируется упруго, средняя осевая деформация его равна [c.53]

Выбор конкретного метода определения остаточных напряжений зависит от геометрии образцов. Так, в стержнях и пластинах для определения одноосного напряженного состояния используют метод измерения прогибов, по которым цилиндры последовательно растачивают и измеряют окружную и осевую деформацию на внешнем радиусе. Для оценки достоверности полученных решений использован метод разрезания колец [158]. Остаточные напряжения были определены для одного типичного случая — сплошного цилиндра радиусом 7 = 3,4 см (рис. 2.39). На рис. 2.40 сопоставлены данные, полученные экспериментально, и расчетные значения. Как видно, наблюдается достаточно хорошее совпадение результатов. Однако в центре области, R<6,8 см) не удается получить достоверную информацию из-за методических сложностей приготовления колец с малым радиусом. Основным недостатком этой группы методов является то, что они разрушают готовое изделие. [c.93]

Поскольку кроме радиальных усилий, способствующих повышению прочности адгезионного соединения, действуют осевые, а также касательные напряжения, работающие против адгезионных сил, результирующая прочность стеклопластиков и других гетерогенных систем, содержащих полимеры, которым свойственно наличие остаточных напряжений, обычно снижается. [c.68]

При диффузионном насыщении металлов изменяются химический и фазовый состав и структура поверхностных слоев, в результате чего в них появляются остаточные напряжения. Обобщенный анализ [353] большого экспериментального материала позволяет дать классификацию остаточных осевых напряжений в диффузион [c.239]

Исследование остаточных напряжений (фнг. 100) показало, что при нитроцементации стали Ст. 5 остаточные осевые сжимающие напряжения распространяются на глубину 7—9 мм, а тангенциальные — на глубину более 10 млг. Абсолютные ве- [c.160]

Напряженное состояние матрицы характеризуется сжимающими радиальными и растягивающими тангенциальными и осевыми напряжениями Од, Остаточные напряжения линейно зависят от разности коэффициентов термического расширения стекловолокон и полимерной матрицы. На рис. 1 показаны изохромы после отверждения модели, армированной одним стержнем. Для эпоксидной матрицы радиальные напряжения равны [c.151]

На рис. 5 показаны зависимости [118] осевых и радиальных остаточных напряжений от плотности упаковки волокон, определяемой отно- [c.153]

Остаточные микронапряжения имеют наибольшую величину на границе раздела стекло-связующее в местах наименьшей толщины матрицы внутри элементарной ячейки для Стх и со стороны свободного контура для 2 и Растягивающее главное нормальное напряжение 01 совпадает с тангенциальным напряжением и может способствовать возникновению трещин разрыва, параллельных оси стекловолокна. Максимальное касательное напряжение способствует отслоению связующего от стекла. Осевое растягивающее напряжение ад может вызвать образование сетки микротрещин в связующем, перпендикулярной оси стекловолокна. Густота этой сетки определяется диаметром стекловолокна и типом связующего. [c.13]

Задача создания толстостенных корпусов из композитных материалов, подверженных действию внещнего давления, заставила по-новому взглянуть на проблему оптимизации структуры армирования. Несущую способность толстостенных оболочек с традиционной схемой армирования можно существенно повысить, если устранить недостатки, присущие намоточным стеклопластикам. К ним в первую очередь следует отнести опасность потери устойчивости волокон и последующее расслоение композита вследствие осевого нагружения арматуры тангенциальными сжимающими напряжениями опасность возникновения кольцевых трещин под действием остаточных напряжений, являющихся следствием термоупругой анизотропии и неравномерного температурного поля в процессе полимеризации связующего в толстостенных изделиях. Если добавить чувствительность к микродефектам и трещинам, имеющим тенденцию к прогрессирующему распространению, и низкую сдвиговую прочность композиции, то станет ясно, что рассчитывать на дальнейшее повышение прочности толстостенных изделий, изготовленных методом тангенциальной намотки и нагруженных внешним давлением, трудно. [c.84]

Испытания в растворе хлористого магния проводились также для определения вредного влияния остаточных напряжений, вызывающих коррозионное растрескивание труб. На рис. 4 показаны в качестве примера образцы холоднотянутых труб после погружения их на 7,5 час. в кипящий 42 /о раствор М С12-У трубы с поперечными трещинами осевое напряжение было более высоким, чем тангенциальное, а труба с трещиной по образующей, наоборот, имела более высокие тангенциальные напряжения, чем осевые. [c.75]

Величину остаточных напряжений в исходных образцах (до обточки) остеклованных патрубков определяли по формулам (58) — (66). Остаточные напряжения на внутренней поверхности стеклянной оболочки Оф = 02 и Ог=0, т. е. на внутренней поверхности стеклянной оболочки тангенциальные и осевые напряжения равны, а радиальная составляющая равна нулю. [c.179]

Система подачи рабочей среды к образцу состоит из насоса 12, переходной емкости 2, испытательной камеры 10 и соединительных трубопроводов / и В случае испытания в среде повышенной агрессивности на головки образца дополнительно устанавливали фторопластовые насадки для существенного улучшения скольжения и предотвращения интенсивного изнашивания рабочей поверхности сальников при электрохимическом растворении головок образца. Машина предназначена для испытанйя образцов диаметром рабочей части 7—12 мм. Для большей точности измерения деформации образцов, а также для возможности исследования ре-лаксации осевых остаточных напряжений первого рода при циклическом деформировании рабочая часть образцов была увеличена до 150 мм. [c.40]

Фиг. 100. Тангенциальные и осевые остаточные напряжения в нитроцементованном слое стали Ст. 5. Образцы закалены с подстуживанием до 840—820°, охлаждены в воде

В условиях эксплуатации насосно-компрессорные трубы находятся под действием внешней растягивающей силы, величина которой зависит от длины колонны труб. Растяжение НКТ, вызывающее уменьшение осевых остаточных напряжений в покрытии, по данным лабораторных испытаний должно привести к уменьшению износа. Для проверки этого положения проведен эксперимент с растяжением образца НКТ сила.ми 5, 8, 10 тс. При испытаниях применяли нефть Рома1икинского место- [c.183]

Остаточные напряжения измеряют по деформации образца, происходящей после снятия с него напряженного слоя химическим или электрохимическим способом. Широко распространена методика определения напряжений акад. H.H. Давиденкова. Согласно ей таигенциапьные и осевые (нормальные) напряжения I рода определяют на образце (в виде разрезанного кольца) при последовательном удалетш поверхностных слоев. В процессе снятия с кольца тончайших поверхностных io b методом электрополирования непрерывно регистрируют значения деформаций с помощью тензодатчиков. При этом все поверхности кольца, кроме исследуемой защищают от воздействия электролита соответствующим покрытием. [c.63]

В поверхностных слоях стальных деталей со специфической структурой, образовавшейся в результате точения, возникают как нормальные, так и касательные остаточные напряжения. Осевые и окружные остаточные напряжения одного знака - сжимающие. Максимального значения нормальные напряжения достигают у поверхности, резко снижаются в зоне пониженной микротвердости и дальше вновь увеличиваются. Глубина распространения и величина сжимающих напряжений зависят от исходной структуры стали и режимов обработки. Касательные напряжения пренебрежимо малы у обработанной поверхности, максимальны в зрне пониженной микротвердости и затем умекыш ются, переходя в напряжения противоположного знака, например, для закаленной и низкоотпущенной стапи марки 40Х после точения ТЭ они меняют знак на расстоянии около 320 мкм от поверхности. [c.115]

При вращении и осевом перемещении конического веретена ролики, приводимые во вращение и распираемые веретеном, раздают вальцуемую трубу. Труба пластически деформируется, увеличиваясь в диаметре до соприкосновения со стенками гнезда (период привальцовки), после чего раздается совместно с гнездом (период развальцовки). Радиальное давление роликов в основном поглощается стенками трубы, поэтому при пластических деформациях металла трубы гнездо получает главным образом упругие (упругопластические) деформации и плотно обжимает трубу. Величина остаточных напряжений и характер их распределения по периметру и глубине гнезда определяют прочность и плотность развальцованного соединения. [c.44]

На рис. 6.5 показаны напряжения вдоль оси, проходящей через центры двух соседних армирующих элементов. Из этого рисунка видно, что радиальные остаточные напряжения Огг являются напряжениями сжатия и минимальны на поверхности раздела. Тангенциальные напряжения ооо также минимальны на поверхности раздела. Осевые напряжения являются напряжениями растяжения и сравнительно мало зависят от пространственных координат. Таким образом, в пространстве между армирующими элементами компаунд находится в сложно-напря-Женном состоянии при этом особенно опасны напряжения растяжения, которые вызывают образование трещин. Как видно Из рис. 6.5, напряжения в таких системах могут быть значительно больше, чем в случае простого одноосного напряжения. Значения этих напряжений могут превосходить механическую прочность компаунда и вызывать его разрушение. При умень-1иении расстояния между армирующими элементами уве- [c.171]

Таким образом, в охлаждающемся монокристалле возникают остаточные напряжения, близкие по величине, но противоположные по знаку тем исходным термическим напряжениям, которые вызвали пластическую деформацию. Источниками остаточных напряжений служат соответствующие остаточные деформации, а именно, распределение дислокаций и точечных дефектов, установившееся в результате пластического течения. Мерой величины остаточных напряжений служит кривизина фронта роста при заметно выпуклых и вогнутых фронтах радиальные градиенты температуры по величине часто сопоставимы с осевыми градиентами. Для плоского фронта роста осевой градиент единым образом отражает характер температурного поля. [c.41]

В условиях постоянства осевого градиента температуры дТ/дх на расстоянии г = 2гк (где г к — радиус кристалла) область монокристалла, прилегающая к фронту роста, испытывает свободный температурный изгиб независимо от распределения температуры в остальной части монокристалла. В этом случае монокристалл свободен от напряжений и растет без дислокаций при условии, что затравочный монокристалл является бездис-локационным, а в процессе охлаждения высокие остаточные напряжения не возникают. [c.41]

Метод Вернейля, тем не менее, имеет определенные недостатки, среди которых следует выделить критичность соотношения между скоростью опускания кристалла, с одной стороны, и подачей шихты, а также расходом рабочих газов, с другой. Кроме того, в этом методе не исключено попадание примесей из рабочих газов, поскольку их расход значителен (при стандартных условиях он составляет для кислорода 0,7 м /ч, а для водорода — 1,5 -г 2 м /ч). Возможно также попадание примеси из воздушной атмосферы и из керамического муфеля. Метод Вернейля отличается высоким осевым градиентом температуры в зоне кристаллизации, достигающим 30 100 град/мм. С одной стороны, высокий градиент температуры необходим для усиления стабильных условий кристаллизации, а с другой, он может способствовать возникновению в монокристаллах высоких остаточных напряжений (порядка 10 -г 1,5 кг/см ), которые зачастую вызывают растресюшание монокристаллов. [c.90]

Остаточные напряжения в образцах в форме колец определяют двумя способами [15, 16]. Первый, приближенный способ, применяемый для тонкостенных колец, заключается в том, что кольцо разрезают по образующей и измеряют изменение расстояния Д/г между краями распила. Допуская, что окружные напряжения Оокр по сечению кольца распределяются линейно (осевыми Оос и радиальными Орад напряжениями в силу их малости пренебрегают), их рассчитывают по уравнению [c.52]

Определенные таким образом Орад близки к реальным напряжениям. Значение осевых напряжений Оос является средним и может заметно отличаться от максимального значения вследствие неоднородности распределения касательных напряжений вдоль поверхности датчика. С помощью линейных датчиков можно измерять остаточные напряжения как в моделях, так и в реальных конструкциях. По геометрическим размерам и природе поверхности линейные датчики приближаются к применяемым волокнистым наполнителям, но существенно отличаются от последних коэффи-диентом линейного термического расширения. [c.54]

Экспериментально подтверждено, что вокруг единичного стержня существуют окружные 0окр и осевые 0ос растягивающие напряжения и радиальные Орад сжимающие и что в рассматриваемом диапазоне наполнения направление осевых напряжений остается неизменным, а знак радиальных остаточных напряжений при подходе к точке пересечения диагоналей квадрата и высот треугольника изменяется на обратный (рис. П.4). Следовательно, в некоторой срединной области при тетрагональной и гексагональной упаковках наполнителя действуют напряжения всестороннего растя- [c.58]

С увеличением температуры отпуска нитроцементованных образцов углеродистых сталей наблюдалось повышение предела прочности как при растяжении, так и при изгибе. У легированных сталей 15Х и 12Х2Н4А в отличие от углеродистых предел прочности при изгибе при повышении температуры отпуска до 400° С плавно снижался. Можно утверждать, что решающее влияние на предел прочности оказывает характер распределения остаточных напряжений. При отпуске углеродистых сталей, закаленных непосредственно из цементационной печи, достигается более глубокое распространение тангенциальных и осевых остаточных сжимающих напряжений. В переходной зоне не образуется больших растягивающих напряжений. Легированные же стали обладают сквозной прокаливаемостью и поэтому распределение остаточных напряжений в переходной зоне, очевидно, будет отличаться и будет менее благоприятно, чем в углеродистых сталях. В этом направлении необходимы дальнейшие исследования по изучению влияния остаточных внутренних напряжений. [c.189]

Случай 1 характерен для волокна, окруженного бесконечной матрицей, случай 2 учитывает влияние смежных волокон. Зависимости построены для композиции на полиэфирной матрице и температуры полимеризации 75° С. Для полиэфирного стеклопластика при объемном содержании волокон — 50% получены радиальные остаточные и осевые растягивающие остаточные напряжения в смоле 210 и 140 кПсм . Начальная напряженность приводит к возникновению касательных напряжений в местах случайного разрыва волокон, однако, как показал Sutton [198], на концах волокон эти напряжения не превышают 10% осевых напряжений в матрице, так что касательные напряжения в матрице в этом случае невелики. [c.153]

Возникновение отрывающих радиальных напряжений на границе волокно— матрица при сжатии (отрицательная осевая деформация) в ряде случаев приводит, по-видимому, к более низким значениям прочности по сравнению с растяжением. Под действием растяги-Бающих напряжений возникает сжима- ющее напряжение а , которое, склады- ваясь с остаточным, увеличивает давление матрицы на волокно и способствует лучшему сцеплению волокон. Осевые растягивающие остаточные напряжения складываются с напряжениями от внешней силы и в некоторых случаях могут являться причиной разрушения полимерной матрицы. [c.157]

Согласно работе [55], образование извитка рассматривается как процесс, включающий три стадии возникновение в прямом волокне внутренних напряжений при приложении внешних напряжений изгиб волокна под действием этих напряжений до состояния, отвечающего равновесию сил в волокне постепенная релаксация остаточных напряжений во -времени с сохранением извитости волокна. Образование извитка авторы рассматривают подобно изгибу эластичного длинного стержня в результате лотери устойчивости под действием сжимающих внутренних или внешних напряжений о (г), эквивалентных осевому усилию Р, сжимающему стержень и лриводяш.ему к появлению изгибающего -момента М (рис. 4.39). [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология