Окончательного разрушения
Если испарение сопровождается горением паров, некоторая часть тепла, отдаваемая в пламя, будет вносить вклад в процесс выделения фракции летучих продукций. Анализ уравнений сохранения (энергии, горючего, кислорода и продуктов реакции) позволяет выделить ряд индентичных переменных, аналогичных величине b (представленной выше, которые эквивалентны при условии Le = 1 и если принимается, что диффузионное пламя является пламенем типа Бурке-Шумана (разд. 4.1) , т. е. скорость реакции неограничена, и горение проходит при стехио-метрическом соотношении компонент смеси в зоне пламени (подразумевается, что на стороне пламени, где находится горючее, кислорода нет) . Обычно приводится следующее окончательное выражение для коэффициента массообмена
Возвратившись к уравнению (1-4), получим окончательное выражение для dPyr:
Подставив это значение в (3-72), получим окончательное выражение для коэффициента напряжения прикосновения, учитывающего падение напряжения в сопротивлении растеканию ног человека:
Округлив постоянный множитель в сторону увеличения, получим окончательное выражение для тока, проходящего в землю через человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты и стоящего на земле в токопроводящей обуви, мкА:
Тогда окончательное выражение для электростатического потенциала <рэ, В, наведенного на отключенном проводе трехфазной ВЛ нолями оставшихся в работе проводов, будет:
Учитывая наличие обуви и одежды на теле человека, принимаем /?д = 160 кОм. Тогда окончательное выражение для наибольшего емкостного тока, проходящего через человека в момент переноса на него потенциала, мА:
подставив численные значения Сл = 36-1<3~12 Ф и « = =2л/=314 рад/с и заменив ?/ф на U/УЗ, получим окончательное выражение установившегося емкостного тока, проходящего через тело человека, мА:
Подставив это значение в (383). получим окончательное выражение для к о э ф ф и и и е н т а напряжения прикосновения, учитывающего падение напряжения в сопротивлении растеканию ног человек а.
Округлив постоянный множитель в сторону увеличения, получим окончательное выражение для тока, проходящего в землю через человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты и стоящего на земле в токопроводящей о б у з и, мкА,
Подставив в (10.3) значения Сьо и СаЬ из (10.4) и (10.5), получим окончательное выражение для электростатического потенциала <рэ, В, наведенного на отключенном проводе трехфазной ВЛ полями оставшихся в работе проводов:
где Umax — ^фУ 2 = 0,82(7 — амплитуда напряжения относительно земли, В; (Уф, U — фазное и линейное напряжения линии, В. Учитывая наличие обуви и одежды на теле человека, принимаем Rh = 160 кОм. Тогда окончательное выражение для наибольшего емкостного тока, проходящего через человека в момент переноса на него потенциала, мА,
Проблемы многопараметричности и многофакторности таких показателей, как прочность, ресурс, живучесть и безопасность, могут быть в значительной степени разрешены, если используются одни и те же уравнения состояния (для стадий упругого и упругопластиче-ского деформирования, а также окончательного разрушения), на базе деформационного критерия разрушения, в том числе для стадий образования и развития трещин. Такой подход позволяет переходить от деформационной трактовки (как процессов деформирования, так и процессов разрушения) к силовой и энергетической при рассмотрении различных видов нагружения (от линейного до объемного, от статического до динамического и циклического, от изотермического до неизотермического) и количественно увязать между собой упомянутые выше запасы. Таким образом, создается единая научная основа определения показателей прочности, ресурса, живучести и безопасности.
Испытания проводят до момента образования трещины длиной 0,5-1,0 мм, определяемой визуально или с помощью оптических средств. Допускается продолжение испытаний до окончательного разрушения образца без фиксации появления трещины, когда стадия распространения трещины не превышает 10 % общей долговечности. При проведении испытаний в жестком режиме нагружения появление макротрещин может быть отнесено к числу циклов, при котором падение напряжения (нагрузки) достигает 50 % по сравнению с максимальным или установившимся значением.
Исследования, выполненные на различных элементах конструкций при циклическом нагружении, показали, что долговечность на стадии распространения трещин может составлять от 20 до 80-90 % общей долговечности (до окончательного разрушения). В связи с этим оценка прочности и долговечности на стадии частичного разрушения приобретает существенное значение, позволяя значительно повысить ресурс безопасной эксплуатации.
Рис. 3.14. Схема определения прочности и долговечности на стадиях образования (1), развития трещин и окончательного разрушения (2).
Полученные значения Л.К{ и АК1е используют для определения (рис. 3.14, б) скоростей развития трещин соответственно по уравнениям (3.7) и (3.9). Важное значение имеет то обстоятельство, что по уравнению типа (3.9) линейной механики циклического разрушения Пэриса при повышенных значениях напряжений в зонах разрушения получают заниженные скорости роста трещин. Интегрирование (аналитическое или численное) уравнения (3.9) для скорости роста трещины позволяет построить зависимость длины трещины / от числа циклов нагружения N (рис. 3.14, а). Окончательное разрушение происходит при длине трещины /с, соответствующей моменту достижения критического значения коэффициента интенсивности деформаций. При этом определяется число циклов Np на стадии развития трещины; при известном числе циклов JV0 до образования трещины по уравнению (3.41) определяют общую долговечность Nc. Проведение аналогичных расчетов для усилий Р или номинальных напряжений сг„ позволяет построить (рис. 3.14, в) диаграмму циклического разрушения а„ - N (кривая / для стадии образования, кривая 2 для стадии окончательного разрушения). Интервал между кривыми 7 и 2 определяет живучесть элемента конструкции на стадии развития трещины. По числам циклов JV0 и Np для заданного номинального напряжения ст^ и запасам nNo и nNp по уравнениям п. 2.3 устанавливают допускаемые числа циклов [JV0] и [Np]. По числу циклов Np и
Сопротивление образованию и развитию трещин циклического нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В гл. 2 рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластического деформирования и деформационные критерии циклического разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. Условия распространения трещин циклического разрушения при комнатной температуре с учетом кинетики пластических деформаций в их вершине рассмотрены в главах 1-3. В них показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по значениям амплитуд и односторонне накапливаемых местных деформаций с использованием условия линейного суммирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нагружения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычисляются по значениям размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины.
цов, обработанных излучением Nd-лазера в диапазоне доз облучения от 1,0 до 2,0 кДж/см2 при интенсивностях 1-10 кВт/см2. Облучали образцы из стали 45 после нормализации и шлифовки рабочих поверхностей. Обработанные лазерным излучением образцы испытывали на 3-точечный изгиб до момента окончательного разрушения. При этом исследовали состав и структуру поверхностного слоя стали с использованием комплекса металлофизических методов, а также оригинальной установки для измерения остаточных напряжений I рода. Было показано, что значительное (на 50-70 %) повышение сопротивления усталости достигается при обработке лазерным лучом в интервале энергий от 1,2 до 1,6 кДж/см2. При этом в зоне лазерного воздействия доля ферритной составляющей существенно уменьшается, возрастает доля мелкодисперсного мартенсита при практически неизменном содержании аустенита. Кроме структурного фактора на величину сопротивления, как показали проведенные исследования, влияет схема расположения облученных зон. Максимальное увеличение сопротивления усталости достигается при действии растягивающих напряжений. При действии сжимающих напряжений величина сопротивления усталости возрастает лишь на 25-30 %. Этот результат позволил сформулировать рекомендации по упрочнению изделий из стали 45 лазерным лучом с целью увеличения долговечности при действии переменных напряжений, максимальных у поверхности;
Определение для этих условий методом непосредственного измерения выделившейся в зоне разрушения удельной тепловой энергии представляет значительные трудности в связи с неравномерностью развития процесса деформирования по базе образца и локальным характером его окончательного разрушения. Для практического решения указанной задачи может быть использован метод оценки выделившейся тепловой энергии в определенном объеме материала по значению его деформации.
Рис. 14.3. Схема определения прочности и долговечности на стадиях образования и развития трещин и окончательного разрушения.
ний в зонах разрушения получают заниженные скорости роста трещин. Интегрирование (аналитическое или численное) уравнения для скорости роста трещины позволяет построить зависимость длины трещины / от числа циклов нагружения N (рис. 14.3, а). Окончательное разрушение происходит при длине трещины 1С, соответствующей моменту достижения критического значения коэффициента интенсивности напряжений Кг или деформаций К1е. При этом определяется число циклов Np на стадии развития трещины; при известном числе циклов NQ до образования трещины по уравнению (14.7) определяют общую долговечность ЛГС. Проведение аналогичных расчетов для усилий Р или номинальных напряжений а„ позволяет построить (рис. 14.3, в) диаграмму циклического разрушения а„ - N (кривая 1 — для стадии до образования трещины, кривая 2 — для стадии окончательного разрушения). Интервал между кривыми 1 и 2 определяет живучесть элемента конструкции на стадии развития трещины. По числам циклов NQ и Np для заданного номинального напряжения а^ и запасам nN и nN устанавливают допускаемые числа циклов [N0] и [Np]. По числу циклов Np и кривой / - N по рис. 14.3, а определяют допускаемый размер дефекта [/]. Его можно также установить введением запаса
 Читайте далее:
 Окружающей обстановки
Оборудование установленное
Оборудованию автоматическими средствами
Оборудованные помещения
Объективную информацию
Оборудоваться устройствами
Оборудуются специальными
Обоснование предельно
Объемного пожаротушения
Обозначение стандарта
Обрабатываемую поверхность
Огнетушители предназначены
Обработка производится
Обработке пластмасс
Обработки пластмасс
|
