Характеристик трещиностойкости
Вопросы анализа риска техногенных катастроф в статистической и вероятностной постановке потребовали существенного внимания к характеристикам рассеяния характеристик сопротивления деформированию и разрушению (С. В. Серенсен, В. П. Когаев, И.М. Петрова, А.Н. Романов, Н.А. Махутов, Р.Д. Вагапов).
Для анализа характеристик сопротивления деформированию и разрушению используют соответствующие диаграммы, получаемые при механических испытаниях гладких образцов, образцов с концентрацией напряжений и образцов с трещинами [1-10]. При традиционных стандартизованных методах испытаний на растяжение плоских (например, по рис. 1.2) и гладких цилиндрических образцов (аа = 1) чаще всего выполняют построение диаграммы растяжения — зависимости между растягивающим усилием Р и удлинением образца Д/; А/ получают измерением исходной базы /0 (Р = 0) и /, соответствующей нагрузке Р:
Основу такого определения составляют экспериментальные исследования в адекватных условиях характеристик сопротивления деформированию и разрушению применяемых материалов, численные и экспериментальные методы изучения напряженных и деформированных состояний деталей роторов и их сварных соединений. Для оценки прочности и ресурса роторов необходим также учет возможных исходных дефектов в зонах сварки. Применяемые в роторостроении расчеты на прочность по номинальным напряжениям позволяют выбрать основные размеры проектируемой конструкции, исключающие ее разрушение при однократном воздействии наибольшими рабочими нагрузками или образование деформаций, нарушающих нормальную работу сопрягаемых дета-
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 373
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 375
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 377
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 379
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 381
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 383
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 385
Анализ характеристик сопротивления деформированию и разрушению 387
1.4. Особенности температурных зависимостей характеристик трещиностойкости конструкционных сталей
кости конструкционных сталей в широком диапазоне температур и варьирования ряда основных факторов (химический состав, способ производства, термообработка, толщина, направление прокатки и др.) по унифицированным методам их экспериментального определения [4, 7, И, 26] представляется достаточно сложной технической задачей — из-за большого объема и трудностей проведения дорогостоящих испытаний больших серий образцов, малой изученности кривых распределения параметров трещиностойкости, необходимости установления нижних границ разброса, соответствующих вероятности разрушения 1 % и менее. Указанные обстоятельства приводят к тому, что прямое экспериментальное определение характеристик трещиностойкости в вероятностной постановке оказывается в общем случае пока нереализуемым. В связи с этим приходится учитывать наличие некоторых аналитических связей между параметрами трещиностойкости и основными механическими свойствами металлов, а также экспериментально получаемых корреляционных зависимостей между указанными параметрами. Тогда к анализу рассеяния характеристик трещиностойкости добавляется изучение закономерностей распределения базовых механических свойств: пределов текучести стт = ао,2 > пределов прочности ав, относительного удлинения 5 и сужения v/, сопротивления разрыву в шейке 5К и ударной вязкости (KCU, KCV, КСТ) на стандартных образцах с различной формой надреза и с трещиной. Обобщение результатов статистических исследований сопротивления хрупкому, квазихрупкому и вязкому разрушениям выполнены автором в [4, 21].
1.4.5. Рассеяние характеристик трещиностойкости
Для низколегированных корпусных сталей, используемых в сосудах давления, с учетом сравнительно высокого рассеяния критических температур хрупкости Гко, получаемых на стандартных ударных образцах, зависимость характеристик трещиностойкости представляется в виде зависимости К1с приведенной температуры Т - Тко (Т — температура испытаний). На рис. 1.75 представлены такие зависимости Сг—Мо—V и Сг—Mo—Ni—V сталей, выплавленных с применением обычных (а) и чистых (б) шихтовых материалов. Построение нижних огибающих кривых по результатам испытаний на трещиностойкость позволяет использовать их как расчетные при оценках прочности конструкций. Из представленных данных видна существенная разница (до 2-2,5 раз) между нижними и верхними значениями величин К1с для. одной и той же приведенной температуры: при одинаковых значениях К1с приведенные температуры могут различаться на 50-80 К. При этом коэффициенты вариации значений ик составляют 0,35-0,4, что существенно превышает коэффициенты вариации пределов текучести и прочности. Данные о характеристиках рассеяния стандартных механических свойств и характеристик трещиностойкости указывают на необходимость повышения стабильности технологических процессов и определения характеристик трещиностойкости для тех плавок, которые используются в рассматриваемых изделиях.
С использованием базовых положений механики кусочно-однородных сред установлены основополагающие закономерности изменения характеристик трещиностойкости биметаллических материалов и элементов конструкций в широком диапазоне температур при однократном и циклическом нагружении в связи с влиянием структурно-механической неоднородности, специфики напряженно-деформированного состояния и реализацией конкретных механизмов разрушения на микро- и макроуровне.
Таким образом, решаемые научные задачи направлены на более глубокое понимание физико-механической природы разрушения твердых тел и трещиностойкости как на континуальном, так и микроструктурном уровнях, а также имеют прикладную направленность, связанную с созданием базиса для разработки критериев, методов анализа и нормирования прочности, живучести, безопасности и ресурса машин и конструкций на основе характеристик трещиностойкости конструкционных материалов.
висимость проявляется для коротких (порядка 1 мм) трещин в корпусных сталях энергетических установок. С практической точки зрения такие трещины и соответствующие аномалии характеристик трещиностойкости представляют наибольший интерес. До недавнего времени данное явление связывалось с эффектами, вызванными сопоставимостью длины трещины с размерами структурных составляющих и зон пластических деформаций. Однако последние исследования по циклической трещиностойкости конструкционных материалов выявили так называемую проблему физически коротких трещин, для которых заведомо устранены перечисленные эффекты. Появление такого рода проблемы вызвано отсутствием научно-обоснованного критерия разрушения тела, лишенного ограничений как на длину трещины (включая нулевую), так и на состояние материала (вязкое, квазихрупкое, хрупкое). Указанные обстоятельства требуют более тщательного анализа критериальной основы механики разрушения.
1.4. Особенности температурных зависимостей характеристик трещиностойкости конструкционных сталей ............. 118
1.4.5. Рассеяние характеристик трещиностойкости....... 141
— коррозионные повреждения, приводящие к снижению верхних и нижних пороговых (шельфовых) значений коэффициентов интенсивности напряжений, а также параметров температурной зависимости характеристик трещиностойкости.
4.1.2. Если для стадии проектирования оборудования СТС проводился расчет исходной трещиностойкости при однократном нагружении в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, то в рамках настоящей методики должна быть дана оценка повреждений, накопленных за предшествующий период эксплуатации, и по ним приближенно установлено изменение характеристик трещиностойкости, определяющих остаточный ресурс.
 Читайте далее:
 Химическое загрязнение
Химического предприятия
Химического соединения
Химическому самовозгоранию
Химическом отношении
Химическую активность
Хлорированных углеводородов
Химические показатели
Хлорпроизводные углеводородов
Холодильных установках
Холодильной установки
Холодильную установку
Хозяйственные помещения
Хозяйственная деятельность
Хозяйственной организации управлению
|
