Циклически разупрочняющихся
Для такого рода дефекта определялось значение остаточной долговечности в условиях циклически изменяющихся нагрузок Анализ аварийных разрушений показывает, что до момента отказа трещина растет в процессе эксплуатации нефтепровода на 2/3 толщины стенки трубы. Исходя из этого, для толщины стенки, равной 11 мм, эта величина составляет 7,33 мм. При имеюшейся трешине глубиной 3.5 мм ей осталось расти 3,83 мм. При скорости ее роста 0.0022 мм/цикл остаточная циклическая долговечность составит М^т= 3,83/0,0022 = 1740 циклов.
2. С помощью определенной скорости роста трещины, равной 0.0022 мм/цикл, можно определить остаточный ресурс нефтепроводов в условиях циклически изменяющихся нагрузок.
Для такого рода дефекта определялось значение остаточной долговечности в условиях циклически изменяющихся нагрузок Анализ аварийных разрушений показывает, что до момента отказа трещина растет в процессе эксплуатации нефтепровода на 2/3 толщины стенки трубы. Исходя из этого, для толщины стенки, равной 11 мм, эта величина составляет 7.33 мм. При имеющейся трещине глубиной 3,5 мм ей осталось расти 3,83 мм. При скорости ее роста 0,0022 мм/цикл остаточная циклическая долговечность составит NOCT = 3,83/0,0022 = 1740 циклов.
2. С помощью определенной скорости роста трещины, равной 0,0022 мм/цикл, можно определить остаточный ресурс нефтепроводов в условиях циклически изменяющихся нагрузок.
работа при переменной, температуре и циклически изменяющихся на-
С целью развития экспериментальных средств и совершенствования методик термопрочностных испытаний материалов и элементов конструкций, характеризующихся сложным и независимым взаимодействием термических и механических нагружений в ИМАШ совместно с ЦАГИ был разработан модельный образец новой испытательной системы. Основным элементом системы является термокриокамера, управляемая персональной ЭВМ, для воспроизведения заданных циклически изменяющихся температурных режимов в диапазоне температур от -196 °С (жидкий азот) до +1000 °С в процессе статических и циклических испытаний. Размеры камеры позволяют проводить испытания как лабораторных образцов, так и моделей элементов конструкций с максимальной шириной 100 мм и длиной до 300 мм. Технические характеристики и параметры термо-криокамеры соответствуют мировому уровню разработок.
Гидролизные аппараты работают в условиях циклически изменяющихся давлений и температур. В связи с тем что они оборудуются быстросъемными крышками, для обеспечения их безопасной эксплуатации в соответствии с Правилами по сосудам [2] гидролизные аппараты должны оснащаться устройствами, исключающими возможность включения их под давление при неполном закрытии крышки и открывания ее при наличии в сосуде давления.
При одновременном воздействии циклически изменяющихся переменных напряжений и коррозионной среды усталостные явления могут проявляться при напряжениях более низких, чем в условиях отсутствия коррозионного воздействия.
где Ун — коэффициент, учитывающий периодическое изменение напряженного состояния отводов, и определяемый по графику, указанному в ГОСТе, в зависимости от полного числа циклов (от минимального до максимального значения) за время эксплуатации трубопроводов; число циклов устанавливается в зависимости от действительных условий работы рассчитываемых трубопроводов; Мц — расчетный изгибающий момент от воздействия температурных и других циклически изменяющихся перемещений, Н-см.
Более опасными по сравнению с другими сосудами с быстросъемными крышками являются автоклавы, используемые в промышленности строительных материалов для термовлажностнои обработки силикатного кирпича. Характерными особенностями этих автоклавов являются относительно большая вместимость (до 200 м5 и более), работа при давлении 8—12 кгс/см2 при переменных температурах, циклически изменяющихся нагрузках и коррозионном воздействии среды на металл.
При условии одновременного воздействия циклически изменяющихся переменных напряжений и коррозионной среды усталостные явления могут проявляться при напряжениях более низких, чем при условиях, когда отсутствует коррозионное воздействие среды на металл.
сутствуют. Накопление односторонних деформаций для циклически упрочняющихся материалов носит затухающий с числом циклов нагружения характер; для циклически разупрочняющихся и стабилизирующихся материалов возможно прогрессирующее либо стабилизирующееся с числом циклов нагружения накопление од-
для циклически разупрочняющихся материалов, для которых
v 2?T k ) циклически разупрочняющихся
Если местные деформации еэа, еэт (напряжения а*э, а^э) от силовых температурных нагрузок определены экспериментально или из решения упругой или упругопластической задачи, то для циклически разупрочняющихся металлов разрушающие амплитуды деформаций еа при заданном числе циклов N или число циклов до разрушения N при заданной амплитуде деформаций по критерию разрушения при мягком нагружении определяют по формуле
Для циклически разупрочняющихся сталей вводят запасы пе - пст и nN в уравнение для амплитуд разрушающих деформаций. При этом [еа], [Од] и [N] определяют по критерию квазистатического разрушения как минимальные из системы уравнений
Для элементов конструкций и деталей машин, нагружаемых в соответствующем диапазоне температур при коэффициентах асимметрии г* < 0, г < О (при действии преимущественно пульсирующего давления, осевых нагрузок и изгибающих моментов) определение прочности можно провести по кривым допустимых амплитуд чисел циклов при г = г* = 0. Для циклически разупрочняющихся сталей такие кривые строят при г = - 1; для эксплуатационных ус-
Уравнение (3.5) является основным для описания кинетики тре щин малоциклового разрушения. Оно было экспериментально про верено для циклически разупрочняющихся стабилизирующихся ста лей при мягком и жестком нагружении с различной асимметрие] цикла напряжений и деформаций. Исследование выполнялось н образцах различных размеров с начальным острым надрезом тип трещин (рис. 3.1) и на образцах с концентрацией напряжений, в ко торых трещины возникали в процессе малоциклового нагружения.
тивный результат. При этом запасы по предельным нагрузкам по кривой 6, построенной с учетом кинетики деформаций и повреждений, и по кривой J, построенной без учета перераспределения деформаций, могут различаться на 40 %. Из сопоставления кривых 5 и 6 следует, что образование трещин в зонах концентрации при симметричном цикле напряжений в основном связано с накоплением усталостных повреждений. При числах циклов более 102 учет накопления квазистатических повреждений приводит к снижению долговечности (примерно на 10 %), которую определяют по критерию сопротивления жесткому нагружению. Расчет с использованием аппроксимированной диаграммы циклического деформирования и учетом кинетики упругих составляющих деформаций (кривая 4) дает заниженные циклические пластические деформации и увеличение долговечности по мере снижения номинальных напряжений. Если учитывают перераспределение упругопластических деформаций только в нулевом и первом полуциклах, то расчет по критерию сопротивления разрушению при жестком нагружении (кривая 2) дает погрешность в сторону завышения долговечности на 15-35 %. Определение местных упругопластических деформаций в нулевом полуцикле по формулам (4.60), (4.61) дает результат (кривая 3), мало отличающийся от результата расчета с учетом кинетики деформаций и повреждений (кривая 6). Это объясняется завышением местных деформаций, определенных на основе уравнений (4.60) и (4.61). Сопоставление кривых 3, 4 и 6 показывает, что при номинальных напряжениях ниже предела текучести в зонах концентрации при симметричном цикле нагрузки осуществляется деформирование, приближающееся к жесткому. Предположение о жестком деформировании в зоне концентрации с учетом кинетики деформаций в нулевом и первом полуциклах дает указанное выше завышение долговечности для циклически разупрочняющихся сталей. Для циклически стабильных сталей результаты такого приближенного расчета будут совпадать с данными уточненного расчета, а для циклически упрочняющихся сталей упомянутые предположения дают результат с запасом прочности. При номинальных напряжениях, превышающих предел текучести (а„ > 1), роль кинетики деформаций и накопления квазистатических повреждений усиливается.
Влияние циклических свойств сталей на сопротивление малоцикловому разрушению при расчетах по напряжениям и деформациям нулевого и первого полуциклов учитывается показателем степени т(1) кривой деформирования в первом полуцикле; для циклически разупрочняющихся сталей в соответствии с выражением (2.5) т(1)получа-
4.4.1.3. Для уточненной оценки остаточного ресурса элементов оборудования СТС из циклически разупрочняющихся сталей при наличии и отсутствии концентрации напряжений (для случая мягкого нагружения) используется формула
конструкционных сталей при числах циклов N3 эксплуатационного нагружения в пределах от 102 до 106 и циклически разупрочняющихся (ad;2 / a'B > 0,6) конструкционных ?талей при 104 < N3 < 106 и максимальных местных условных упругих напряжений a*max < aQ>2 в первом приближении с учетом п. 4.4.1.1 можно использовать уравнения
 Читайте далее:
 Центральная ингаляция
Центральном зажигании
Центробежные вентиляторы
Цианистые соединения
Циклических сульфидов
Циклического деформирования
Целесообразно рассматривать
Цилиндрических резервуарах
Цилиндрическом резервуаре
Цветового оформления
Целесообразно устанавливать
Целостного организма
|
