Напряженное состояние

При изготовлении таких преобразователей можно предусмотреть любой рисунок решетки, что является существенным достоинством фол эговых тензосопротивлений. На 2-8, а показан внешний вид преобразователя из фольги, предназначенного для измерения линейных напряженных состояний, на 2-8, в — фольговый преобразователь, наклеиваемый на вал, для измерения крутящих моментов, а на 2-8, б— наклеиваемый на мембрану.

Опыт классификаций материальных объектов, основывающийся на трудах Ф. Энгельса, свидетельствует, что именно отсюда и следует начать использовать для классификации видов энергии комплексный подход, включающий эти три критерия, поскольку какого-то одного из них недостаточно. Действительно, одни и те же виды материи участвуют в разных формах движения (например, электрон — в электрической, химической, тепловой и т. д.). Формы движения не охватывают пока «напряженных состояний»: какой, например, форме движения соответствует потенциальная энергия подвешенной гири, являющаяся следствием гравитационного взаимодействия? И вместе с тем всею лишь четыре четко выделенных класса физических взаимодействий — ядерное (сильное), электромагнитное, «нейтринное» (слабое) и гравитационное (ультраслабое) — тоже не дают оснований для определения всех разновидностей энергетических явлений.

Оценку работоспособности материалов с учетом реальных условий приложения внешних нагрузок производят с помощью теорий предельных напряженных состояний — гипотезы о рав-нопрочности различных напряженных состояниях.

страцией того, что даже в небольшом диапазоне изменений плоских напряженных состояний (от oi=—er2 до сг^о^) все критерии, рекомендуемые для оценки длительной прочности, плохо соответствуют опыту. При расширении диапазона изменения напряженных состояний можно ожидать еще большего расхождения результатов с экспериментальными данными.

Однако эта группа критериев не может дать достоверную оценку влияния вида напряженного состояния во всем трехмерном пространстве, так как из них вытекает, что при трехосном равном растяжении как и сжатии сопротивление разрушению одинаково. Суть этого дефекта состоит не только в том, что эти критерии не способны описать поведение материала в экстремальной точке, главный недостаток заключается в невозможности определения границы области напряженных состояний, за пределами которой состоятельность критериев не подлежит

Результатов испытаний с широким набором видов напряженного состояния очень мало. В этом отношении являются уникальными исследования серого чугуна, проведенные Коффиным [84] на трубчатых образцах: обследованные виды напряженных состояний охватывают всю область плоских напряженных состояний от двухосных растяжений до двухосных сжатий; при одинаковых режимах проводились, как правило, испытания нескольких параллельных образцов (от двух до пяти).

Однако решения краевых задач теории упругости для зон концентрации не охватывали большого многообразия их геометрических форм, граничных условий и способов нагружения. Это потребовало в начале 60-х годов существенного развития вопросов моделирования напряженных состояний несущих элементов реакторов. В СССР и за рубежом в этот период

Значительные возможности в использовании методов строительной механики в расчетах напряженных состояний осесимметричных несущих элементов ВВЭР открываются в связи с расширением применения вычислительной техники в практике проектирования. Матричная запись и решение соответствующих дифференциальных уравнений на ЭВМ позволили в компактной и единообразной форме при сравнительно небольших затратах машинного времени (измеряемого десятками секунд) получать распределение напряжений в таких сложных зонах корпусов реакторов, как фланцевое соединение главного разъема [9, 10, 12]. В таком расчете представляется возможным учесть ступенчатое изменение толщин, несовпадение средних радиусов оболочек, условия взаимодействия между элементами. Увеличение числа сопрягаемых элементов и уменьшение их высоты (до долей толщин) позволяет заменить сложный профиль в зоне сопряжения ступенчатым и получить напряжения, характеризующие концентрацию напряжений. Вводя в такие расчеты интегральные функции пластичности или переменные параметры упругости, можно получить данные о перераспределении напряжений в упругопластической области [12, 15].

Из решения задачи гидродинамики и теплопереноса (3.26) — (3,34) определяются расход теплоносителя в контуре и параметры теплоносителя (распределение скоростей, температур и давления) , которые затем используются для исследования термо механической и динамической нагруженности оборудования первого контура АЭС. Расчет температурных полей и соответствующих напряженных состояний, возникающих в оборудовании вследствие теплообмена с теплоносителем и окружающей средой, приведен в гл. 5. Анализу полей и напряжений от силовых воздействий, определяемых в пределах каждого контрольного объема в соответствии с выражением

Разрывы главных циркуляционных трубопроводов и присоединенных к ним вспомогательных (системы аварийного охлаждения зоны и т.п.), приводящие к максимальным воздействиям на корпус и ВКУ ВВЭР, могут быть как частичные (трещины в окружном или продольном направлении в зависимости от характера напряженного состояния, вызвавшего раскрытие возможного дефекта), так и полные с беспрепятственным истечением теплоносителя через оба конца. В последнем случае авария характеризуется как максимальная проектная (МПА). Наиболее опасными являются разрывы трубопроводов на входе в реактор, хотя анализироваться должны, очевидно, ситуации и с возможными разрывами в других частях трубопроводов первого контура АЭС. Эти места возможного раскрытия трещин в продольном или поперечном направлении устанавливаются на основе детального анализа напряженных состояний в трубопроводах при рассмотренных выше эксплуатационных режимах.

Результаты исследования температурных полей и напряженных состояний, возникающих в корпусе реактора ВВЭР-440 вследствие теплового удара при срабатывании САОЗ, приведены в гл. 5.

Цилиндрическая винтовая пружина. Пружина растяжения -сжатия изготавливается путем навивки из стержня круглого сечения. При малых углах подъема винтовой линии витков «^12-^-15° напряженное состояние пружины практически соответствует чистому сдвигу. Приложенная к торцу пружины осевая сила Fx вызывает в опасных точках поперечного сечения изогнутого стержня, расположенных обычно на внутренней стороне витков, наибольшие касательные напряжения Tm = 8?1F.sD/nd3 [4.14]. Результирующая сила F^ = 2W3jh определяется заданной запасенной энергией И7, и полным осевым перемещением h. Коэффициент ?«0,615^ + 0,25(4 — d^)/(\ — 8 • Ш10 Н/м2). В итоге расчета по приведенным соотношениям устанавливается выполнение условия прочности тЯ<тс. У применяемых для изготовления пружин сжатия легированных сталей тс = (8 - 10) 108 Н/м2.

Массовые силы следует рассматривать как заданные внешние силы. Поверхностные силы зависят от скорости, с которой жидкость деформируется в рассматриваемом поле скоростей. Совокупность сил определяет напряженное состояние жидкости.

Как можно видеть, напряженное состояние определяется девятью скалярными величинами, совокупность которых составляет тензор напряжений, подобно тому как совокупность составляющих скоростного поля составляет тензор скоростей деформаций W [см. (7-18)]:

Среди предварительно напряженных несущих обделок различают три основных типа: 1) обжатые бетонные, 2) напряженно-армированные и 3) банда-жированные. В первом типе отсутствует металл и начальное напряженное состояние создается нагнетанием под больв!им давлением цементного раствора в зазор за обделку ( 14-8). При нагнетании давление должно быть в 1,5—2 раза больше того, которое возникает после наполнения туннеля водой. Тогда, после наполнения, будет происходить только уменьшение первоначально созданных сжимающих напряжений в обделке. В сплошной кольцевой зазор 3—5 см нагнетается раствор. Обделка получается многослойной: наружный слой бетона, полость, образующая зазор определенной толщины и внутреннее кольцо. Внутреннее кольцо может выполняться как сборным из бетонных блоков ( 1'4-8,а), так и монолитным ( 14-8, б.)

Для принятой толщины оболочки трубопровода производится расчет ее прочности с учетом сложнонапряженного состояния. При этом учитываются все силы и изгибающие моменты для двух сечений трубы — по середине пролета между промежуточными опорами и у опорных колец. Для стальных турбинных трубопроводов характерно двухосное напряженное состояние. Определяющими несущую способность являются нормальные напряжения. При симметричной загрузке трубопровода касательные напряжения, как правило, не учитываются. Несущая способность оболочки характеризуется приведенным напряжением, определяемым по энергетической теории прочности. Условие прочности определяется по формуле

Воздействие этих вращающих моментов приводит вал в механически напряженное состояние. Вращающий момент от части вала, расположенной левее сечения /-/, передается к правой части вала через касательные механические напряжения TY, приложенные к элементам dS этого сечения. Напряжения пропорциональны расстоянию элемента dS — (К dy) dR от оси вала R и достигают наибольшего значения т0 на его наружной поверхности:

Самоотпуск неэффективен для тонкостенных деталей, в которых запас теплоты недостаточен. Самоотпуск неравномерен по объему закаленного слоя и происходит в недостаточной мере на границе закаленной зоны близ холодных массивных частей, где желательно ослабить напряженное состояние.

Усталостная прочность и остаточное напряженное состояние во многом определяют эксплуатационную стойкость рельсов и сопротивляемость образованию и развитию в них контактных повреждений и изломов. Усталостная прочность сварных и прокатных рельсов исследовалась при поперечном и чистом изгибе путем циклического нагружения полнопрофильных образцов. Установлено ( 11.40), что пределы выносливости сварных плетей с местным упрочнением стыков после индукционного нагрева и прокатных рельсов, закален-

Считая, что напряженное состояние одинаково влияет как на развитие актов локальной пластической деформации, так и на зарождение и рост микроочагов разрушения, что равносильно

В сечениях патрубков тройника и в зонах их сочленения имело место неоднородное напряженное состояние. Оценочный расчет позволил установить место расположения опасной зоны (подтверждение получено результатами металлографического анализа), вид напряженного состояния (о-1=о/о-2=:0,56, о-3=0) и дать оценки напряжения ст.

о —сила Р, действующая в растянутой пленке, и реакция подложки Р; б — эпюра внутренних напряжений в пленке, в — плоское напряженное состояние в пленке; г — касательные напряжения на краю пленки .