A statikus deformációs görbe paramétereinek meghatározása
A kísérleti adatok jobb illeszkedését az űrlap funkciója mutatta
hol. - "szilárdsági együttható" és a keményedés indexe, az anyag állandósága ilyen körülmények között;
- logaritmikus műanyag deformáció;
- a mintára felvitt erő arányának megfelelően meghatározott feltételes stressz a keresztmetszet kezdeti területére;
- műanyag deformáció a terhelésnek az egyirányú feszültség alatt történő alkalmazásának irányában.
Műanyaghoz (1. táblázat)
Ezért a keményedési index értékét a képletből számítjuk ki
Az ismert m0 exponensnél a K0 szilárdsági együtthatót a [2]
A statikus deformációs görbét megközelítő függőségnek van az alakja
A statikus deformáció görbéjét a grafikus (2. ábra) és táblázatos (9. táblázat) űrlap mutatja be.
A forma (1) keményedési erejének felhasználásával a deformációs diagram leírása alapján meghatározható a valódi szakadási ellenállás
ahol az anyag erőforrás-plaszticitása.
Az 1. táblázatban szereplő adatok helyettesítésével meghatározzuk
9. táblázat: A valódi feszültség függése a logaritmuson
műanyag deformáció statikus feszültség alatt
ötvözet HN73MBT (EI698)
3.2 A ciklikus görbe paramétereinek meghatározása szimmetrikus ciklusban
Az elasztikus ciklikus vizsgálatok eredményeit alacsony ciklusú fáradtsági görbék formájában mutatják be, amelyeket a
- a Morrow-egyenlet;
hol van a feszültség amplitúdója a ciklusban?
- a műanyag deformációjának amplitúdója a ciklusban;
- tartósság - a megsemmisítés előtti ciklusok száma;
B. # 946;. C. # 945; - anyagi konstansok.
Állandó B. # 946;. C. # 945; Ezeket az egyenleteket a minták nagyszámú (legalább 10) vizsgálatának eredményei határozzák meg, a "legkisebb négyzetek" módszerrel az adatfeldolgozás során.
A fáradási görbéket a Manson-Langer egyenlet formájában lehet ábrázolni
A fáradási görbék ciklikus görbét hoznak létre - az anyag stabilizált állapotától függő függőség. A kísérleti adatok széles körének feldolgozása lehetővé tette annak megállapítását, hogy a ciklikus görbét egy teljesítményjog közelítheti
hol. - Állandó anyag.
A konstansok meghatározása. a kifáradási görbe ismert paramétereivel a Manson-Coffin egyenletből származó mennyiséget kell kifejezni, és helyette a Morrow-egyenletben helyettesíti:
Az 1. táblázatból származó adatokat helyettesítjük és megkapjuk
A ciklikus deformációs görbe egyenletét a KhN73MBT (EI 698) ötvözet szimmetrikus ciklusában az alábbi alakú
A ciklikus terhelés arányosságának határát a képletből lehet meghatározni
Az arányosság korlátja szimmetrikus ciklusra
A szimmetrikus ciklus ciklikus görbéjét a grafikus (3. ábra) és táblázatos (10. táblázat) formák jelölik.
10. táblázat A feszültség amplitúdójának függése az amplitúdó mellett
műanyag deformáció szimmetrikus ciklusban
3. ábra: Ciklikus görbe szimmetrikus ciklusban
3.3 A ciklikus görbe paramétereinek meghatározása a pulzációs ciklusban
Aszimmetrikus "kemény" terhelés esetén a ciklikus stressz relaxációnak köszönhető stressz ciklus szimmetrikusra fordul. Különösen jelentős kvázi-statikus károsodás fordulhat elő "puha" aszimmetrikus terhelés esetén, ha az amplitúdó elég nagy, és hasonló az erőszak felosztásával. akkor a deformáció egyoldalú felhalmozódása előfordulhat. ami további statikus károkat okoz.
Kis értékeken a statikus sérülés jelentéktelen, figyelmen kívül hagyható. Ebben az esetben a Manson-Coffin egyenlet paraméterei meglehetősen gyengén függenek az aszimmetria-együtthatótól. míg a Morrow-egyenlet () függvényében az ilyen függés létfontosságúnak bizonyul. Ezeket a paramétereket az amplitúdó határértékek (Hey diagramok) segítségével határozhatjuk meg. A hosszú élettartamú értékek és a szerkezeti anyagok ezreinek skáláinak korlátozó amplitúdóinak teljes körű ábrázolása rendkívül nehéz feladat. Ezzel kapcsolatban lineáris közelítés alkalmazásával korlátozó amplitúdója diagram (Kinasoshvili közelítő), amely a bemutatott ábra 3. Hiba közelítések Hay kör mindig raktáron.
4. ábra: A Hey diagram lineáris közelítése
A következő jelölést használjuk az ábrán:
- határozza meg a hasonló ciklusok gerincének dőlésszögét, amelyhez;
- fáradási határ (szűkítő amplitúdó) szimmetrikus ciklusban;
- a monotonikus kiterjesztés végső (a kudarcnak megfelelő) igazi stressz;
- amplitúdó korlátozása aszimmetrikus ciklusban;
- a korlátozó átlagos feszültség aszimmetrikus ciklusban;
- olyan mennyiség, amely meghatározza a vonal határoló amplitúdójának lejtését, amely megközelíti a diagramot.
A Hey diagram lehetővé teszi egy ciklus amplitúdójának meghatározását egy olyan aszimmetria együtthatóval, amely korlátozza az adott élettartamot
és a megfelelő átlagos feszültséget.
A pulzációs ciklus (),. kapunk
(A fáradási határ a pulzálási ciklusban van).
Ezután a pulzációs ciklus fáradási görbéinek egyenleteit formában írhatjuk
ahol B. # 946;. C. # 945; - a fáradási görbék állandó értékei szimmetrikus ciklusban;
Két tartóssági értéket (pl.,), És a B. konstansok ismeretét. # 946;. C. # 945; (1. táblázat), meghatározzuk a BR = 0 együtthatókat. # 946; R = 0 a (7) egyenletből:
Ezután megtaláljuk a pulzáló ciklus ciklikus görbéinek paramétereit
A ciklikus deformációs görbe egyenletét kapjuk a KhN73MBT (EI698) ötvözet pulzációs ciklusában,
Határozza meg a pulzációs ciklus arányossági határát a (6) egyenletből
A ciklusos görbét a pulzáló ciklusban a grafikus (4. ábra) és a táblázatos (11. táblázat) formák jelölik.
11. táblázat A feszültség amplitúdójának függése az amplitúdó mellett
műanyag deformáció a pulzációs ciklusban
A szimmetrikus ciklus ciklikus görbéje a statikus deformációs görbe felett a műanyag deformációk tartományában halad. amely megfelel az anyag deformációs tartományának ciklikus keményedésének (5. ábra). A pulzációs ciklus ciklikus görbéje a statikus deformációs görbe alá esik, ami a körkörös lágyulásnak felel meg a teljes deformációs tartományban.
1 - a statikus deformáció görbéje;
2 - ciklikus görbe szimmetrikus ciklusban;
3 - ciklikus görbe a pulzációs ciklusban;
5. ábra: A statikus deformációs görbe összehasonlítása ciklikus görbékkel
A kis amplitúdójú képlékeny alakváltozás () aránya a ciklikus feszültség amplitúdó görbét szimmetrikus ciklus, hogy a feszültséget az statikus alakváltozás (a foka az anyag keményedése a gyűrűs szimmetrikus ciklus) egyenlő # 948; = 1.186, a pulzációs ciklus ciklikus edzésének mértéke # 948; = 0,729. A műanyag deformáció () nagy amplitúdóin, az anyag ciklikus keményedésének mértékét egy ciklikus görbe szimmetrikus ciklusban # 948; = 1,327, a pulzációs ciklusban a ciklikus keményedés mértéke # 948; = 0,737.
Az 5. ábrán látható, hogy a gyűrűs terhelés során ez az anyag kis törzs amplitúdójú szimmetrikus ciklusban lágyul. A műanyag deformáció nagy amplitúdóján az anyag stabilizálódás nélkül () szimmetrikus ciklusban erősödik. A pulzációs ciklusban az anyag ciklikusan lágyul a deformáció teljes tartományán.
4 A MAXIMÁLIS FESZÜLTSÉG MEGHATÁROZÁSA STATISZTIKAI HATÓSÁGI KRITÉRIUMOKAT
Az atomerőmű erősségének számítási normái [1] a következő korlátozó állapotokra vonatkozó becsült becsléseken alapulnak:
1) rövid távú pusztítás (viszkózus és törékeny);
2) kúszás a statikus terhelés alatt;
3) műanyag áramlás a rész teljes részében;
4) a kúszó törzs felhalmozódása;
5) a nem rugalmas alakváltozás ciklikus felhalmozódása, ami a rész formázásához vezet;
6) a makrocrakkok megjelenése ciklikus terhelés alatt;
7) a tömörített elemek stabilitásának csökkenése.
- teljes membránfeszültségek - a keresztmetszet közepes feszültségei;
- Helyi membránfeszültségek (közepes feszültségek a szélhatások zónáiban);
- az erőhatások által okozott általános hajlítási erıfeszítések;
- helyi hajlítónyomás;
- helyi hőmérsékleti feszültségek;
- kompenzációs feszültség (kinematikus hatás), stb.
A statikus szilárdság kritériumának kiszámítása a következő számítási esetekben történik:
1) NEA - normál üzemi feltételek:
2) NNUE - normál működési feltételek megsértése:
3) AU - vészhelyzetek:
A fő megengedett feszültséget az állapot határozza meg
itt van a szakítószilárdság legkisebb értéke a tervezési hőmérsékleten;
- a terméshatás minimális értéke a tervezési hőmérsékleten;
- a hosszú távú szilárdsági határ minimális értéke, amely megfelel a kiszámított tervezési életnek a tervezési hőmérsékleten.
A minimális értékei számított ellenállás határozza meg az átlagos értékeket ezen értékek és variációs koefficiens az a feltételezés, hogy az eloszlás a mechanikai jellemző értékek engedelmeskedik normális eloszlás.
A szakirodalmi adatok elemzésével megállapítható, hogy a szerkezeti acélok és ötvözetek esetében a variációs együtthatók következő átlagos értékeit lehet elfogadni:
ahol a hozampont szórása standard;
- a szakítószilárdság gyökér-négyzetes eltérése;
Mivel a KhN73MBT (EI698) ötvözet nem mutat jelentős kúszást egy adott hőmérsékleten, a hosszú távú szilárdság ilyen körülmények között nem korlátozó állapot. Következésképpen a jövőben a hosszú távú erősség határát nem veszik figyelembe.
A normál elosztási törvény értelmében a 0,997-es valószínűséggel rendelkező mennyiség minimális értéke megegyezik
A variációs együtthatók feltüntetett értékeivel megkapjuk
amely lehetővé teszi a megengedett feszültség értékének meghatározását.
A szerkezeti elemek statikus szilárdságának vizsgálata normál üzemi körülmények között a normáknak megfelelő szilárdsági állapotnak van formája
ahol a N normál erõhöz tartozó keresztmetszeti átlagos feszültség;
- az M hajlítónyomaték által meghatározott maximális hajlítófeszültség;
- a legnagyobb és legkisebb (figyelembe véve a jeleit) feszültség egy veszélyes szakaszban.
A megengedett feszültség meghatározásához a KhN73MBT (EI698) ötvözet specifikált mechanikai jellemzőit alkalmazzuk (1. táblázat). A (10) képletek segítségével definiáljuk u:
A szilárdsági állapotból (9) meghatározzuk a megengedhető stresszt
A membrán és hajlítási igénybevételeket a következő képletek határozzák meg:
Tekintettel arra, hogy (2. táblázat) meghatározzuk az átlagos keresztmetszeti feszültséget és a legnagyobb hajlító stresszt
6. ábra A névleges AB szakasz magasságánál lévő feszültségeloszlás diagramjai egy lapos rúdhoz képest, amely a normál erőszakaszok közötti szakaszos átmenettel történik. hajlító pillanat és teljes hatás
Határozza meg a maximális feszültség maximális értékét
Ha az adott szerkezeti elem N normál erőt és M hajlítónyomatékot egyidejűleg betöltik (6. Ábra) a szilárdsági számítások (11) normáiból, akkor a normál feszültségek az A () pontban maximális értéket érnek el. A B pontban lévő feszültségek egyenlők.
5 A FESZÜLTSÉGSZERKEZET ELMÉLETI EGYSÉGÉNEK MEGHATÁROZÁSA
A ciklikus erő számításánál figyelembe veendő fő tényezők közé tartozik a stresszkoncentráció. Az igazi részlet különbözik a tervezési sémától és a mintáktól különböző geometriai és mechanikai jellemzők jelenlétével, amelyek helyi (helyi) stressz-növekedést okozhatnak. Számos kísérleti és elméleti tanulmány kimutatta, hogy a szerkezeti elemek mechanikai vagy geometriai inhomogenitása területén lokális (lokális) stressz-növekedés merül fel. A feszültségek elosztásának ezt a tulajdonságát a stressz koncentrációnak nevezik.
A helyi feszültségek fő mutatója a stressz-koncentráció elméleti együtthatója (hajlítás, feszültség-tömörítés, torzió)
hol a legnagyobb helyi stressz;
- névleges feszültségek, a koncentráció figyelembevételével meghatározva.
Az elméleti koncentrációs együttható egy tökéletesen rugalmas testhez van meghatározva. Nem ismerteti teljes mértékben a helyi stresszváltozás jellegét, de csak a stresszállapot egyik legnagyobb összetevőjének relatív növekedését jellemzi.
Az elméleti koncentrációs együttható értékét a gyakorlatban gyakran tapasztalt alapvető, tipikus szerkezeti elemeknél határozzák meg. Az érték adatait táblázatok és grafikonok formájában adják meg a referencia irodalomban.
12. táblázat: elméleti koncentrációs faktor értékek
Egy lapos rúdhoz feszíti a hajlító tesztek szakaszai közötti átmenetet
Az elméleti koncentrációs együtthatók (12. és 13. táblázat) lineáris interpolációját alkalmazó szerkezeti elem (1. ábra) meghatározzuk az elméleti stressz-koncentráció együtthatókat az adott arányok esetében. (2. táblázat) feszültség és hajlítás esetén
Az A veszélyes ponton a teljes feszültségkoncentráció-tényező egy sík rúdhoz, amelyen a szakaszok között az egyidejű nyújtás és hajlítás (1. ábra) közötti rés átmenetet mutat, a következőképpen ábrázolható:
ahol a legnagyobb névleges feszültség a koncentrációs zónában hajlításkor (a feszültségkoncentráció figyelembevétele nélkül);
- a feszültség alatti koncentrációban lévő névleges feszültség (a feszültségkoncentráció figyelembevétele nélkül);
. - elméleti stressz-koncentrációs együtthatók hajlításhoz és feszültséghez;
Határozza meg a (12) és (14) képletek szerinti névleges húzófeszültségeket és maximális névleges hajlítófeszültségeket, amelyeket a 6. ábra
A feszültség és a hajlítás (18) és a elméleti koncentrációs együtthatók (16) feszültsége és a (17) kifejezés közötti helyettesítésével a