ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное исследование длительной прочности сплавов для дисков турбины ГТД в условиях сложного напряженного состояния при различных соотношениях главных нормальных напряжений из "Жаропрочность никелевых сплавов" С этой целью требуется проведение испьгганий на длительную прочность при одноосном растяжении и при у-м напряженном состоянии, по результатам которых можно установить закономерности изменения длительной прочности в условиях различных напряженных состояний. [c.226] Для описания длительной прочности при сложном напряженном состоянии в интервале рабочих температур и долговечностей представляется целесообразным использовать подход, изложенный в работе [44], который заключается в сле-дуюшем. [c.226] Уравнение температурно-силовой зависимости времени до разрушения описывает процесс разрушения материала, который определяется в конечном итоге процессами, развивающимися на атомном уровне. В этой связи уравнение должно быть инвариантным по отношению к схеме макронапряженного состояния. [c.226] Вторым обстоятельством, которое необходимо принять во внимание, являются следующие экспериментальные факты. [c.227] В работах [30, 44 - 46, 49, 50, 57, 62, 63, 67, 68, 112, 167, 207] отмечается, что в условиях высокотемпературной ползучести (Г 0,5 Гпл) разрушение жаропрочных сплавов имеет интеркристаллитный характер. При этом анализ микротрещин показал, что они развиваются в основном по участкам границ, ориентированных перпендикулярно действию главного напряжения СТ1 (ст1 0) т.е. за развитие микроповрвждений ответственно напряжение а1 (за образование, скорость роста и множественность микротрещин наряду с ст1 ответственны. и другие величины, характеризующие напряженное состояние и уровень напряжений - см. формулу (4.12)). [c.227] Исследования при различных напряженных состояниях длительной прочности чистых металлов [193, 224] и конструкционных сталей [44, 63, 193, 242] показали, что напряженное состояние может изменять характер разрущения в сравнении с одноосным растяжением или изменить хранихщ температурновременной области, в которой реализуется один и тот же характер разрущения. [c.227] Определение коэффициентов уравнения (4.40) осуществляется в результате обработки результатов испытаний образцов на длительную прочность при сложном напряженном состоянии с применением всех процедур, которые применяются для определения коэффициентов уравнения (1.14). [c.228] Каждый испытанный образец характеризуется тремя экспериментальными значениями Ту СТ1, Ту. Требования к объему выборки экспериментальных данных такие жеу как и в случае одноосного растяжения (см. гл. 2). [c.228] В итоге уравнение (4 40) с численными значениями коэффициентов используется для построения кривой длительной прочности в условиях у-го напряженного Состояния в координатах СТ1 - lgz или 1зст1 - lgт. Эта кривая и кривая длительной прочности при одноосном растяжении (эталонное напряженное состояние) в тех же координатах могут быть использованы для определения параметров %пХ. [c.228] Так как значения ai, аг, аз заданы и постоянны для кривой длительной прочности при данном сложном напряженном состоянии, то по формулам (4.45) и (4.46) определяются величины X и X для ряда значений xi, Х2,. .., х . Затем можно построить график зависимости величин х и X от времени до разрушения. [c.229] Ниже представлены результаты исследования длительной прочноспн при сложном напряженном состоянии и экспериментально подтверждена справедливость полученных уравнений и соотношений. [c.229] Для экспериментальной проверки полученных соотношений необходимо иметь результаты испытаний при сложном напряженном состоянии. С учетом трудоемкости и стоимости испытаний наиболее целесообразными [138] представляются испытания при плоском напряженном состоянии трубчатых тонкостенных образцов. При нагружении таких Образцов осевой растягиваюшей силой Р) и крутящим моментом (А/) стенке трубчатого образца возникает напряженйое состояние, которое удовлетворяет соотношениям Ст1 0 сг2 — 0 стз 0. [c.230] Таким образом, при реализации таких испытаний исследуются два квадранта напряженных состояний, наиболее важных с практической точки зрения (валы, диски турбины и компрес-сора). [c.230] Наименее трудоемкими испытаниями на длительную прочность при сложном напряженном состоянии являются испытания тонкостенных трубчатых образцов при плоском напряженном состоянии в условиях растяжения с кручением наиболее трудоемкими - испытания в условиях внутреннего давления с растяжением или сжатием. Для проведения такого рода испытаний необходимо специальное оборудование. [c.230] Таким образом, при нагружении трубчатого тонкостенного образца осевой силой и крутящим моментом в стенке образца имеет место напряженное состояние, которое можно счщать шюским по отношению к поверхности с диаметром В, при этом главные напряжения Ст1 и стз имеют разные знаки. [c.231] Задавая различные соотношения осевой силы и внутреннего давления, можно получить любое напряженное состояние в квадранте О, а2 0. [c.234] Описание установок приведено ниже. [c.234] Вернуться к основной статье