Разрушение материалов
Радшотражающис материалы отражают 1...5 % падающего на них поток;! мощности. При больших плотностях потока мощности экранируемого излучения отраженная часть потока вблизи экрана может быть достаточной для расстройки генератора. Кроме того, такие материалы, изготовленные на основе каучука, поролона и т.п., рассчитаны на поглощение излучения с плотностью потока мощности 0.155...0.4.65 Вт/см2, при повышении которой возможны перегрев и разрушение материала. Поэтому расстояние между излучающим устройством и поглощающим покрытием должно быть не менее пяти длин волн излучения.
Таким образом, предельно деформированное состояние одно-осно растянутого прямоугольного стержня можно характеризо-зать не величиной б, а функционально связанной с ней' величиной v. В случае двухосного растяжения в соответствии с указанным допущением разрушение материала произойдет при условии, что деформация в направлении, перпендикулярном плоскости приложения внешних нагрузок, достигнет величины v, удовлетворяющей соотношению (3.2). Сказанное удобно пояснить, используя рис. 3.10,6: если элемент размерами a, b и I подвержен двухосному растяжению силами N и М, то предельно деформированное состояние его наступит, когда размер а подвергнется относительной деформации v.
Хлопающие мембраны, как и разрывные, изготавливают из серийно выпускаемого тонколистового металлопроката, поэтому найденную из расчета величину А0 приходится округлять до ближайшей из стандартного ряда (см. табл. 3.3). Чтобы при этом сохранить неизменным давление срабатывания мембраны допускается в некоторых пределах изменять степень ее выпучивания, т. е. высоту Я. Варьируя величину Я, можно в очень широких пределах изменять давление срабатывания хлопающих мембран, изготовленных из одного и того же проката. В этом состоит одно из преимуществ мембран этого типа по сравнению, например, с разрывными. Однако эту возможность варьирования высоты купола Я в значительной мере ограничивает условие саморазрушения хлопающей мембраны. Дело в том, что потеря устойчивости купола сама по себе еще не означает срабатывания мембраны. Для этого еще необходимо, чтобы произошло разрушение материала мембраны: разрыв или разрезание на ножках.
Как было указано выше, дефекты при испытании выявляют, создавая перенапряжения в материале аппаратов и трубопроводов, которые концентрируются в районах расположения дефектов и вызывают разрушение материала. Естественно, что чем больше перенапряжение будет создано при испытании, тем больше вероятность выявления дефектов. Однако чрезмерное повышение давления при испытании может привести к разрушению «здоровой» части конструкции. В этом случае вопрос назначения величины давления при испытании является весьма ответственным.
При любой деформации в материале возникают препятствующие ей внутренние силы, уравновешивающие действие внешних сил. Внутренние силы могут увеличиваться только до определенного предела, зависящего от механической прочности материала. Если внутренние силы не могут уравновесить внешние нагрузки, то происходит разрушение материала.
При любой деформации в материале возникают- внутренние силы, препятствующие деформации и уравновешивающие действие внешних сил. Внутренние силы могут увеличиваться только до определенного предела, зависящего от механической прочности материала. Если внутренние силы не могут уравновесить внешние нагрузки, то происходит разрушение материала.
На предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности общая протяженность трубопроводов составляет десятки тысяч километров, а число трубопроводной арматуры, например, для предприятий, перерабатывающих 6 млн. т нефти в год, достигает 10 тыс. единиц. Сеть трубопроводов является источником повышенной опасности: вследствие тяжелых условий эксплуатации происходит разрушение материала труб и разгерметизация соединений, а из-за большой протяженности и разветвленности сети контроль за ее состоянием затруднен.
Очевидно, что такое напряжение вызовет разрушение материала и необходима компенсация температурных деформаций, которую можно осуществить либо с помощью изогнутой прокладки трубопровода (этот способ называют «самокомпенсацией»), либо посредством установки специальных компенсаторов. Схемы некоторых таких компенсаторов приведены на рис. 26.8. Следует отметить что сальниковые компенсаторы применяют относительно редко ввиду сложности их эксплуатации и меньшей надежности.
^ Пожары при промышленных авариях вызывают разрушения сооружений вследствие сгорания или деформации их элементов от высоких температур. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических ферм, балок перекрытий и других элементов сооружений. Кирпичные стены и столбы, особенно внутренние, также деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагревании до 500—600°С наблюдаются расслоение кирпича трещинами на отдельные ле-щадки и разрушение материала. Внутренние слои кладки, прилегающие к разрушенному слою и нагревающиеся до температуры выше 400°С, теряют до 30—50% прочности [40].
указывалось выше, конструктивное оформление и материал преграды также могут оказывать влияние на формирование каверны. Для теоретического определения диаметра каверны (пробоины) необходимо (при подходе струи к преграде под прямым углом) численно интегрировать осесимметричные уравнения движения прочной сжимаемой среды (см. главу 19.). При этом скорость, масса и диаметр струи должны быть заданы. В некоторых случаях, при оценке среднего диаметра пробоины DO, на основе ряда допущений могут быть использованы более простые подходы, в которых можно получить аналитические или полу эмпирические зависимости диаметра пробиваемого в преграде отверстия. Один из возможных подходов изложен в предыдущем издании книги [17.4]. Он основан на рассмотрении энергетического баланса системы, при котором основная часть кинетической энергии КС затрачивается на необратимое пластическое деформирование материала преграды. При проникании элементов КС в преграду, ее кинетическая энергия расходуется на срабатывание самого г-го элемента струи в процессе проникания, на генерирование УВ, на разрушение материала преграды и его пластическое деформирование. При этом принимается, что каверна глубиной LI и переменным диаметром D^ (рис. 17.296) образуется за счет того, что часть материала преграды разрушается и уносится в направлении поверхности преграды. Образованная при этом каверна имеет переменный диаметр по глубине вследствие влияния двух факторов: наличия свободной поверхности и неравномерного распределения кинетической энергии вдоль кумулятивной струи. Наличие свободной поверхности облегчает пластическое деформирование преграды, в результате диаметр у этой поверхности имеет наибольшую величину (рис. 17.29). Неравномерность в распределении кинетической энергии вдоль КС приводит к тому, что величина каверны по длине проникания меняется неравномерно. С учетом основного допущения можно записать, что ЕЛ = aEwi, где ЕЛ — кинетическая энергия г-го элемента КС; EWI — энергия формоизменения деформируемой преграды при действии г-го элемента КС; а — коэффициент, учитывающий, какая часть энергии элемента струи расходуется на пластическое деформирование преграды, а также ряд других факторов. С учетом дополнительных приближений энергию формоизменения можно записать в виде
В качестве физических причин снижения пробивного действия КЗ под действием импульса тока, рассматриваются развитие магнитогидродинамической (МГД) неустойчивости перетяжечного типа на КС и объемное разрушение материала КС (см, например, [17.123, 17.130, 17.131]).
Разрушение материалов ©следствие усталости (.металлических, деревянных и железобетонных конструкций) происходит под влиянием длительной периодической знакопеременной механической и температурной нагрузок, превышающих; предел выносливости материала. Этот вид .разрушений происходит от образования местных усталостных трещин, надломов конструкций без каких-либо промежуточных остаточных деформаций («изгиба, растяжения, кручения) я потому трудно обнаруживается (нужен тщательный местный осмотр). Такие случаи аварий бывали, в частности, со шпоночными соединениями деревянных стропильных ферм. Следует учесть, что коррозия и усталостные трещины взаимодействуют, ускоряя излом металлоконструкций.
77. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М., Мир, 1970.
318. Ирвин Дж., Парис П. Анализ упругопластического состояния в вершине трещины при помощи R-кривых. В сб. Механика разрушения. Разрушение материалов, № 17. М., Мир, 1979, с. 9...18.
(рис. 1). Разрушение материалов, для которых справедливо последнее соотношение с точностью, достаточной для практических расчетов, не зависит от величины /Qc, оно определяется только значением М, и выражается в следующем виде
(рис. 1). Разрушение материалов, для которых справедливо последнее соотношение с точностью, достаточной для практических расчетов, не зависит от величины К/с, оно определяется только значением М, и выражается в следующем виде
из точек канала различных текущих значений деформации. В ряде областей возможно разрушение материалов канала и метаемого тела. Для ускорителя эти явления можно адекватно учитывать только на уровне трехмерных моделей.
7. Динамическое разрушение материалов в режиме импульсного объемного разогрева. Значительный научный и практический интерес представляет изучение явления динамического разрушения при воздействии теплового удара, который может быть реализован при воздействии на твердое тело мощного импульса проникающего излучения [19.98]. Результаты подобных исследований позволяют изучать механизм разрушения твердых деформируемых сред при экстремально малых временах действия импульсной нагрузки t ~ 10~10 с, что всего на два порядка превышает величину, характеризующую период тепловых колебаний атомов в потенциальной яме. Следовательно, условия нагружения, реализуемые в режиме импульсного объемного разогрева, близки к условиям, когда влияние реальной структуры твердого тела ничтожно мало.
8. Откольное разрушение материалов. Рассмотрим вопрос о разрушающих растягивающих напряжениях аг в материалах при ударных и взрывных нагрузках. В данном случае речь пойдет о напряжениях разрыва, реализуемых в плитах, поперечные размеры которых намного превышают их толщины (si = ?2 = 0), если на одной из поверхностей таких плит приложена ударная или взрывная нагрузка.
[19.100 ] Новиков С. А. Разрушение материалов при воздействии интенсивных ударных нагрузок // Соровский образовательный журнал. - №8. - С. 116-121. - 1999.
7. Динамическое разрушение материалов в режиме импульсного объемного разогрева............................... 477
8. Откольное разрушение материалов.................... 480
 Читайте далее:
 Реализации опасности
Реализацию опасности
Результаты исследований показывают
Редукционно охладительные
Регенерации смазочных
Регламентируется правилами
Регламентируются правилами
Регламентов обеспечивающих соблюдение
Регулярно проверяться
Регулятор температуры
Регулирования отношений
Регулирования промышленной безопасности
Регулируемый воздухообмен
Результаты лабораторных
Рекомбинации радикалов
|
