Выпускается линолеум ПВХ шириной от 1,5 до 4 метров.

Влияет на износостойкость и теплозвукоизоляцию. Выпускается линолеум ПВХ толщиной от 0,7 мм до 6 мм.

Влияет на износостойкость.Выпускается линолеум ПВХ с защитным слоем  от 0,1 мм  до 1 мм.

Влияет на тепло и звукоизоляционные свойства.

Механические свойства линолеума

Эта группа свойств линолеума характеризует его способность противостоять механическим нагрузкам. Итак:

Определяет способность линолеума противостоять износу защитного слоя и является одним из показателей его долговечности. 

Способ определения:

Истираемость определяется на машине барабанного типа со скоростью вращения барабана 0.085 м/с. На барабане укреплена шлифовальная шкурка. Образец исследуемого линолеума диаметром 16 мм крепится к патрону массой 1 кг. Держатель с образцом закрепляют в патроне машины, опускают его на поверхность барабана и включают электродвигатель.

Истирание образца проводят каждый раз по не истертому участку поверхности шлифовальной шкурки в течение одного рабочего цикла машины (полного поворота держателя с образцом вокруг своей оси в течение двух оборотов барабана).

Истираемость материала определяют по уменьшению толщины образца (мкм) и рассчитывают по формуле:

 l =  (m1 — m2)/g*S* K *10000, 

где m1 — масса образца с держателем до испытания,

m2 — масса образца с держателем после испытания,

К- коэффициент истирающей способности шлифовальной шкурки,

g — плотность слоя износа материала,г/см3,

S — площадь истирания, см2.

Группы истираемости для гомогенных и гетерогенных ПВХ – линолеума (EN 649)

Теплоизоляция.

Свойство линолеума, определяющее способность линолеума удерживать тепло. Показатель теплоусвоения поверхности пола из линолеума, уложенного непосредственно по железобетонному основанию с плотностью 2400 кг/куб.м, не должен превышать 11,6 Вт/(кв.м*К).

Свойство характеризует способность линолеума поглощать звуки и шумы. Определяется индексом снижения приведенного ударного шума под перекрытием за счет применения линолеума. Не должен быть менее 18 дБ.

Индекс снижения шума определяется следующим выражением:

И = 10 lg(Рп/Рн),

где — Рп — мощность шума под перекрытием,

Рн — мощность шума над перекрытием. 

Например:

И = 10 дБ означает ослабление шума в 10 раз,

И = 20 дБ означает ослабление шума в 100 раз.

Характеризует устойчивость к воздействию солнечных лучей.

Удельный вес.

Свойство линолеума, характеризующее массу одного квадратного метра линолеума.

Определяют способность противостоять вдавливанию и восстанавливать поверхностный слой после снятия нагрузки.

Способ определения:

образец размером 50*50 мм помещается на опору пресса. На него плавно опускается индектор диаметром 11.3 мм края закруглены по радиусу 0.15 мм с нагрузкой 1000 Н. ( 782 Н/кв.см). Время приложения основной нагрузки 4 с.

Значение абсолютной деформации определяется по отсчетному устройству после выдержки под нагрузкой. Значение абсолютной остаточной деформации определяется по отсчетному устройству после снятия нагрузки.

Время выдержки под общей нагрузкой и после снятия основной нагрузки должно быть указано в нормативной документации на конкретный материал.

 Примеры нагрузок  а)Трехстворчатый шкаф. — вес с содержимым порядка 200 кг; — опора на 4-х ножках площадью порядка 10 кв. см каждая; Давление составляет:  200/(4*10)*9.8=49 Н/кв.см  Соотношение с ГОСТовской нагрузкой составляет: 1 : 16.   б).Холодильник. — вес — 150 кг;- опора на 4-х ножках диаметром порядка 3 см. Площадь одной ножки П*R*R=3.14*2.25=7.065 кв. см Давление на пол составляет: 150/(4*7.065)*9.8=52.01 Н/кв.см Соотношение с ГОСТовской нагрузкой составляет: 1 : 15.

Сущность метода заключается в измерении расстояния между рисками, нанесенными на образец, до и после воздействия на него температуры в течение заданного времени.

Образец размером 150*150 мм с нанесенными 4-мя продольными и поперечными линиями кладут на разметочный металлический шаблон и помещают в сушильный шкаф, нагретый до температуры 70 градусов, на 5 часов.

Затем выдерживают 30 мин при температуре 23 градуса.

Изменение линейных размеров определяют по формуле:

X = (l1)/(l)*100,

где — l1 — расстояние между двумя рисками образца,

l- расстояние между двумя рисками шаблона.

Это свойство определяет количество воды, поглощенной линолеумом при выдержке его в воде в течение заданного времени.

Способ определения:

Образец размером 100*100 мм помещают в сосуд с уровнем воды 20 мм над поверхностью образца при температуре 23 градуса на 1 час.

Водопоглощение определяют по формуле:

Wm =(m2-m1)/m1 * 100,

где — m1 — масса образца до погружения в воду;

m2 — масса образца после погружения в воду;

Данное свойство линолеума определяет количество воды, поглощенной поверхностью линолеума.

Способ определения:

к образцу прикрепляют сосуд, в который наливают воду до уровня 10 мм при температуре 23 градуса.

Водопоглощение определяют по формуле:

Ws =(m2-m1)/S

Пожарные свойства линолеума, называют еще пожарными характеристиками.

к основным показателям пожаровзрывоопасности веществ относятся:

•  группа горючести;
•  коэффициент дымообразования;
•  индекс распространения пламени;
•  показатель токсичности продуктов горения.

По горючести вещества подразделяются на три группы:

— негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению на воздухе.

— трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.

— горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Способ определения:

группу горючести определяют путем помещения образца в специальную камеру, нагретую предварительно до температуры 200 градусов. Если при испытания прирост температуры не превышает 60 градусов (максимальная температура в камере не превышает 260 градусов), то продолжительность испытания составляет 300 с.

Если при испытаниях максимальная температура превысила 260 градусов, то продолжительность испытания определяется временем достижения максимальной температуры.

Оценку результатов осуществляют следующим образом:

— определяют максимальное приращение температуры:

t = t1 — t2,

где t1 — максимальная температура продуктов горения исследуемого образца,

t2 — начальная температура испытания (200 градусов).

— определяют потерю массы образца по формуле:

m = (m1 — m2)/m1 * 100,

где m1 — масса образца до испытания, г.

m2 — масса образца после испытания, г.

 Если прирост температуры не превышает 60 градусов, и потеря массы не превышает 60%, то образец относится к группе трудногорючих, в противном случае — к группе горючих веществ.

Характеризует оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или тлении определенного количества вещества в условиях специальных испытаний.

Различают три группы материалов:

— с малой дымообразующей способностью (коэф-т дымообразования до 50 кв.м/кг),

— с умеренной дымообразующей способностью (коэф-т дымообразования от 50 до 500 кв.м/кг)

— с высокой дымообразующей способностью (коэф-т дымообразования свыше 500 кв.м/кг).

Характеризует способность веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло.

Классифицирует материалы на:

— не распространяющие пламя по поверхности — индекс распространения пламени равен 0,

— медленно распространяющие пламя по поверхности — индекс распространения пламени от 0 до 20,

— быстро распространяющие пламя по поверхности — индекс распространения пламени свыше 20.

Определяет отношение количества материала к единице обьема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных. 

1. Что такое остаточная деформация и почему она нам не нравится

1.1. Постоянная деформация и влияющие на нее факторы

Деформация определяется как изменение длины, выраженное как функция изменяемой длины, т.е.
Деформация, ε = (изменение длины) / (исходная длина)

В упругом материале деформация линейно увеличивается с увеличением напряжения

В линейно-упругом материале деформация линейно увеличивается в зависимости от увеличения напряжения.

Аналогично в 100% эластичном материале, когда напряжение уменьшается, деформация восстанавливается по той же линейной траектории.

Деформация идеально эластичного материала полностью устранима. Когда напряжение больше не действует, объект возвращается к своей исходной форме.

Деформация идеально эластичного материала полностью компенсируется, например, при прохождении большой нагрузки на колесо.

Деформация определяется в точке, а деформация определяется как само изменение.На тротуаре нас обычно интересует вертикальное изменение положения на поверхности (например, из-за проезжающего транспортного средства). В этом случае деформация поверхности представляет собой сумму всех вертикальных деформаций в каждой точке под поверхностью. Это может быть результатом сжимающих сил, растягивающих усилий, сдвига, изгиба или скручивания (скручивания).

Пластическая деформация не исправима. Однако объект в диапазоне пластической деформации сначала подвергнется упругой деформации, которую можно исправить, поэтому объект частично вернется к своей исходной форме.

На дороге с малым объемом движения реакция на большую нагрузку на колеса всегда представляет собой сочетание упругой деформации и очень небольшой доли остаточной деформации.

Материалы для дорожного строительства не идеально эластичны, и они будут накапливать некоторую остаточную деформацию в результате каждого приложения нагрузки.

Сочетание упругой и остаточной деформации при повторяющихся НИЗКИХ уровнях напряжения. Красная горизонтальная линия указывает уровень разрушающего напряжения.В начале нагружения прирост деформации сначала высокий из-за начального уплотнения заполнителя, но вскоре стабилизируется до постоянного низкого уровня.

Результаты лабораторных испытаний, полученные как в ходе (проекта ROADEX), так и в других случаях, показывают, что ключевые факторы, влияющие на скорость накопления остаточной деформации, включают:

• Гранулометрический состав материала, особенно доля мелкозернистых частиц и их качество
• степень уплотнения i.е. плотность материала в сухом состоянии,
• количество свободной воды, содержащейся в материале и
• — напряженные условия, которым подвергается материал, особенно интенсивность касательных напряжений. При низком уровне напряжения сдвига остаточная деформация, вероятно, стабилизируется, а при высоком уровне напряжения сдвига она может постоянно накапливаться.

Сочетание упругой и остаточной деформации при ВЫСОКИХ уровнях напряжения, близких к уровню напряжения разрушения (горизонтальная красная линия).Приращение деформации велико с начала нагружения и продолжает непрерывно накапливаться.

1.2. Проблемы, вызванные необратимой деформацией

Проект ROADEX показал, что в Северной Периферии постоянная деформация является основной причиной нежелательной колеи на дорогах с низкой интенсивностью движения, но, согласно недавним результатам в Финляндии, она также играет большую роль в развитии колейности на дорогах с интенсивным движением. Эта колейность создает множество проблем для участников дорожного движения и владельцев дорог.

Проблемы безопасности дорожного движения и здоровья водителя грузовика

Глубокие колеи могут представлять угрозу безопасности дорожного движения. Они собирают воду, которая может привести к риску аквапланирования во время дождя и риску заноса из-за льда зимой. Постоянная деформация, особенно обочины дороги, также может вызвать коробление тяжелых транспортных средств. Это может нанести вред здоровью водителей в долгосрочной перспективе из-за нездоровой вибрации

Пониженная несущая способность

Колейность слоев щебня и / или земляного полотна на дороге может привести к разрушению верхних слоев асфальта.

Там, где это происходит, вместо того, чтобы стекать, поверхностная вода в колее проникает в дорожные конструкции и земляное полотно под тротуаром, вызывая их размягчение.

Из-за этого колейность редко бывает равномерной по длине дороги, и могут возникать неровности дорожного покрытия, приводящие к более высоким уровням неровностей и дискомфорту пользователя.

Более высокие расходы на участников дорожного движения

Высокая колея также может стать причиной дополнительных расходов для участников дорожного движения.Увеличивается трение о боковую поверхность шины, что приводит к более высокому расходу топлива и износу шин.

Глубокие колеи вызывают более быстрый износ боковых сторон шин, увеличивая транспортные расходы для владельцев грузовиков.

Расходы владельца дороги выше

Колеи создают и другие проблемы для владельцев дорог. В Скандинавии, где используются шипованные шины, скорость износа асфальтового покрытия значительно увеличивается. Это приводит к образованию глубоких колей, которые собирают воду и сокращают срок службы покрытия.

Стоячая вода на дне колеи увеличивает скорость износа колеи на транспортное средство и, таким образом, сокращает срок службы дорожного покрытия.

Колеи также создают проблемы для удаления льда и уплотненного снега зимой. Это может быть очень сложной операцией с грейдерами или подножками и может привести к повреждению дорожного покрытия.

Деформация твердых тел — напряжение и деформация

• • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
  • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
    • BNAT
    • Классы
      • Класс 1-3
      • Класс 4-5
      • Класс 6-10
    • Класс 110003 CBSE
      • Книги NCERT
        • Книги NCERT для класса 5
        • Книги NCERT, класс 6
        • Книги NCERT для класса 7
        • Книги NCERT для класса 8
        • Книги NCERT для класса 9
        • Книги NCERT для класса 10
        • NCERT Книги для класса 11
        • NCERT Книги для класса 12
      • NCERT Exemplar
        • NCERT Exemplar Class 8
        • NCERT Exemplar Class 9
        • NCERT Exemplar Class 10
        • NCERT Exemplar Class 11
        9plar
      • RS Aggarwal
        • RS Aggarwal Решения класса 12
        • RS Aggarwal Class 11 Solutions
        • RS Aggarwal Решения класса 10
        • Решения RS Aggarwal класса 9
        • Решения RS Aggarwal класса 8
        • Решения RS Aggarwal класса 7
        • Решения RS Aggarwal класса 6
      • RD Sharma
        • RD Sharma Class 6 Решения
        • RD Sharma Class 7 Решения
        • Решения RD Sharma Class 8
        • Решения RD Sharma Class 9
        • Решения RD Sharma Class 10
        • Решения RD Sharma Class 11
        • Решения RD Sharma Class 12
      • PHYSICS
        • Механика
        • Оптика
        • Термодинамика
        • Электромагнетизм
      • ХИМИЯ
        • Органическая химия
        • Неорганическая химия
        • Периодическая таблица
      • MATHS
        • Статистика
        • Числа
        • Числа Пифагора Тр Игонометрические функции
        • Взаимосвязи и функции
        • Последовательности и серии
        • Таблицы умножения
        • Детерминанты и матрицы
        • Прибыль и убыток
        • Полиномиальные уравнения
        • Разделение фракций
      • Microology
  • FORMULAS
    • Математические формулы
    • Алгебраные формулы
    • Тригонометрические формулы
    • Геометрические формулы
  • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
    • Математические калькуляторы
    0003000
    • 000
    • 000 Калькуляторы по химии
    • 000
    • 000
    • 000 Образцы документов для класса 6
    • Образцы документов CBSE для класса 7
    • Образцы документов CBSE для класса 8
    • Образцы документов CBSE для класса 9
    • Образцы документов CBSE для класса 10
    • Образцы документов CBSE для класса 1 1
    • Образцы документов CBSE для класса 12
  • Вопросники предыдущего года CBSE
    • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
    • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
  • HC Verma Solutions
    • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
    • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
  • Решения Лакмира Сингха
    • Решения Лахмира Сингха класса 9
    • Решения Лахмира Сингха класса 10
    • Решения Лакмира Сингха класса 8
  9000 Класс

Постоянная деформация | определение постоянной деформации по Медицинскому словарю

деформация

2. процесс адаптации формы или формы.

Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежному здоровью, седьмое издание. © 2003 Saunders, принадлежность Elsevier, Inc. Все права защищены.

de · for · ma ·tion

1. Отклонение формы от нормы; в частности, изменение формы и / или структуры органа или другой части тела; Этиология может быть связанной с развитием, посттравматической, наследственной или послеоперационной, или быть обусловленной патологическими состояниями в соседних структурах (например, сдавлением опухолевой массой).

2. В реологии — изменение физической формы массы под действием приложенного напряжения.

[Л. de-formo, pp. -atus, to deform, fr. forma, form]

Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012

deformation

а. Акт или процесс деформации.

б. Состояние деформируемости.

2. Изменение формы в худшую сторону.

а. Изменение формы под действием давления или напряжения.

б. Форма, полученная в результате такого изменения.

деформация · al прил.

Медицинский словарь American Heritage® Copyright © 2007, 2004, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin. Все права защищены.

Медицинский словарь Segen.© 2012 Farlex, Inc. Все права защищены.

деформация

Краткий словарь современной медицины МакГроу-Хилла. © 2002 McGraw-Hill Companies, Inc.

de · for · ma · tion

1. Отклонение формы от нормы; в частности, изменение формы или структуры ранее сформированной детали.Это происходит после того, как органогенеза и часто включает в себя опорно-двигательного аппарата (например, косолапости).

3. реология Изменение физической формы массы под действием приложенного напряжения.

[Л. de-formo, pp. -atus, to deform, fr. forma, form]

Медицинский словарь для профессий здравоохранения и медсестер © Farlex 2012

de · for · ma ·tion

Отклонение формы от нормы; в частности, изменение формы и / или структуры части тела.

[Л. de-formo, pp. -atus, to deform, fr. forma, form]

Медицинский словарь для стоматологов © Farlex 2012

относительных и абсолютных ссылок на ячейки

Урок 4: Относительные и абсолютные ссылки на ячейки

/ ru / excelformulas / сложные-формулы / содержание /

Введение

Существует два типа ссылок на ячейки: относительный и абсолютный . Относительные и абсолютные ссылки ведут себя по-разному при копировании и заполнении в другие ячейки. Относительные ссылки изменяют , когда формула копируется в другую ячейку. С другой стороны, абсолютные ссылки остаются постоянными независимо от того, куда они копируются.

Необязательно: Загрузите файл нашего примера для этого урока.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о ссылках на ячейки.

Относительные ссылки

По умолчанию все ссылки на ячейки — это относительных ссылок . При копировании в несколько ячеек они меняются в зависимости от относительного положения строк и столбцов. Например, если вы скопируете формулу = A1 + B1 из строки 1 в строку 2, формула станет = A2 + B2. Относительные ссылки особенно удобны, когда вам нужно повторить одно и то же вычисление для нескольких строк или столбцов.

Для создания и копирования формулы с использованием относительных ссылок:

В следующем примере мы хотим создать формулу, которая умножит цену каждого товара на количество . Вместо того, чтобы создавать новую формулу для каждой строки, мы можем создать одну формулу в ячейке D2 , а затем скопировать ее в другие строки.Мы будем использовать относительные ссылки, чтобы формула правильно вычисляла общую сумму для каждого элемента.

1. Выберите ячейку , которая будет содержать формулу. В нашем примере мы выберем ячейку D2 .
2. Введите формулу , чтобы вычислить желаемое значение. В нашем примере мы введем = B2 * C2 .
3. Нажмите Введите на клавиатуре. Формула будет , вычислено , и результат будет отображаться в ячейке.
4. Найдите маркер заполнения в правом нижнем углу нужной ячейки. В нашем примере мы найдем маркер заполнения для ячейки D2 .
5. Щелкните, удерживайте и перетащите маркер заполнения по ячейкам, которые вы хотите заполнить. В нашем примере мы выберем ячейки D3: D12 .
6. Отпустите мышь. Формула будет скопирована в выбранные ячейки с относительными ссылками , и значения будут рассчитаны в каждой ячейке.

Вы можете дважды щелкнуть заполненных ячеек , чтобы проверить их формулы на точность. Относительные ссылки на ячейки должны быть разными для каждой ячейки в зависимости от ее строки.

Абсолютные ссылки

Могут быть моменты, когда вы не хотите, чтобы ссылка на ячейку изменялась при заполнении ячеек. В отличие от относительных ссылок, абсолютных ссылок не изменяются при копировании или заполнении. Вы можете использовать абсолютную ссылку, чтобы сохранить строку и / или столбец постоянной .

Абсолютная ссылка обозначается в формуле добавлением знака доллара ($) перед столбцом и строкой. Если он предшествует столбцу или строке (но не обоим сразу), это называется смешанной ссылкой .

Вы будете использовать относительное ( A2 ) и абсолютное (

Смотрите также

• Чем склеить линолеум
• Как укладывать ламинат по отношению к окну
• Как подвинуть шкаф по ламинату
• Как ложить ламинат правильно
• Как отделать ламинатом люк в полу
• Ламинат гуляет что делать
• Как закрепить линолеум к бетонному полу
• Как стыковать линолеум на войлочной основе
• Можно ли красить ламинат и чем
• Как склеить линолеум между собой в домашних
• Чем очистить линолеум от грязи

Деформация бетона из-за упругого укорочения Калькулятор

👎

Формула

сбросить

👍

Деформация бетона из-за упругого укорочения Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Начальная деформация: 0.05 —> Конверсия не требуется
Остаточная деформация: 0.005 —> Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.045 —> Конверсия не требуется

< 10+ Осевые стержни с предварительным натяжением Калькуляторы

Сила предварительного напряжения после немедленной потери с учетом начального предварительного напряжения

Сила предварительного напряжения Po = Начальная сила предварительного напряжения*Площадь бетона/Преобразованная площадь предварительно напряженного участка Идти

Начальное предварительное напряжение при подаче предварительного напряжения после немедленной потери

Начальная сила предварительного напряжения = Сила предварительного напряжения Po*Преобразованная площадь предварительно напряженного участка/Бетонная зона Идти

Начальная деформация с точки зрения начальной силы предварительного напряжения

Начальная деформация = Начальная сила предварительного напряжения/(Площадь предварительного напряжения стали*Модуль упругости стальной арматуры. ) Идти

Остаточная деформация с точки зрения силы предварительного напряжения после немедленной потери

Остаточная деформация = Сила предварительного напряжения Po/(Площадь предварительного напряжения стали*Модуль упругости стальной арматуры.) Идти

Деформация бетона с точки зрения усилия предварительного напряжения после немедленной потери

Деформация в бетоне = Сила предварительного напряжения Po/(Бетонная зона*Модуль упругости бетона) Идти

Сила предварительного напряжения после немедленной потери, когда задано падение предварительного напряжения

Сила предварительного напряжения Po = (Падение напряжения/Модульное соотношение)*Бетонная зона Идти

Падение предварительного напряжения, когда известно давление после немедленной потери

Падение напряжения = (Сила предварительного напряжения Po/Бетонная зона)*Модульное соотношение Идти

Модульное соотношение при известном предварительном напряжении после немедленного убытка

Модульное соотношение = Падение напряжения*Бетонная зона/Сила предварительного напряжения Po Идти

Остаточная деформация стали при известной деформации из-за упругого укорачивания

Остаточная деформация = Начальная деформация-Деформация в бетоне Идти

Начальная деформация стали при известной деформации из-за упругого укорачивания

Начальная деформация = Деформация в бетоне+Остаточная деформация Идти

Деформация бетона из-за упругого укорочения формула

Деформация в бетоне = Начальная деформация-Остаточная деформация
ε_c = ε_pi-ε_po

Что такое остаточное напряжение и деформация?

Остаточное напряжение — это напряжение, остающееся в органе после снятия внешних сил (состояние без нагрузки), а остаточная деформация — это деформация из состояния без нагрузки в состояние с нулевым напряжением (снятие остаточного напряжения), имеют важные физиологические последствия.

Share

Copied!

Остаточная деформация — главный показатель работоспособности дисковых затворов | C.O.K. archive | 2006

2007-01-09

35682 0 0

Опубликовано в журнале СОК №11 | 2006

Rubric:

• Water treatment/waste
• Plumbing

Тэги:

• Fittings etc.
• Piping systems

Резина отличается от других материалов высокими эластичными свойствами, присущими каучуку — главному исходному материалу резины. Для нее характерна высокая стойкость к истиранию, газо- и водонепроницаемость, химическая стойкость, изолирующие свойства и небольшая плотность.

Особые требования предъявляются к резиновым изделиям, применяемым в дисковых затворах, конструкция которых имеет разнообразные резиновые детали. Такие детали, наряду с компактностью и малым весом, должны быть эластичны и прочны. По условиям эксплуатации к ним предъявляются различные требования: при низкой температуре должны быть морозостойки, и хорошо противостоять истиранию, при контакте с агрессивными средами — стойкими к химическому воздействию и т.д. Очень важно сохранение деталями узла уплотнения их свойств в широких пределах температур при одновременном воздействии различных газовых и жидких сред. Поскольку геометрия деталей узла уплотнения должна оставаться практически постоянной на продолжении всего срока службы, величина остаточной деформации сжатия (ОДС) становится одним из важнейших показателей резинотехнического изделия, характеризующим его способность сохранять эластические свойства в сжатом состоянии при заданных условиях. Поэтому наибольшее значение на практике приобретает значение релаксации, напряжения при сжатии, т.к. непрерывное снижение контактного напряжения в течение эксплуатации или хранения резинового изделия приводит к потере герметичности уплотнительного соединения. Снижение контактного напряжения максимально зависит от времени воздействия нагрузки, а повышение температуры резко ускоряет этот процесс. Таким образом, ОДС зависит от температуры и времени воздействия нагрузки, состава резины и степени вулканизации, которые можно разделить на две группы. Первая группа включает свойства самого материала: твердость, релаксационные свойства, склонность к ползучести и др. Вторая группа факторов включает режимы эксплуатации и особенности конструкции изделия: изделие резиновое или резинометаллическое, степень сжатия, температуру, толщину изделия и т.п. Перед лабораторией научно-технического центра ЗАО «АРМАТЭК» была поставлена задача экспериментально установить количественную зависимость между величиной ОДС и первичными факторами. При этом необходимо было решить две задачи. 1. Выбрать и при необходимости откорректировать рецептуру материала. 2. Установить корреляцию между величиной ОДС и второй группой факторов. В данном случае мы попытались решить вторую задачу, т.к. для исследования была взята гостированная сырая резиновая смесь на основе этилен-пропиленового каучука твердостью 78 ед. шор, в целом удовлетворяющая эксплуатационным требованиям. Для установления корреляционной зависимости определяли значение ОДС в соответствии с ГОСТ 9.029–74 (метод Б) (рис. 1). Образцы в виде цилиндров изготавливались из резиновой смеси при режиме вулканизации 175°Сx25′. Затем образцы подвергались сжатию в струбцинах на 11 и 20% и выдерживались в этот состоянии 72 ч при t = 23°С и 80°С. Обработка полученных экспериментальных данных позволила получить следующую зависимость: OДC = 0,05(h – h(a))(t₀ + t), % где h — толщина образца, мм; h(a)— величина сжатия, мм; t₀— нормальная температура; t — температура эксплуатации. Предложенная зависимость справедлива для данного вида материала и позволяет рассчитывать величину ОДС при различных условиях эксплуатации и конструкции изделия. Результаты этих исследований были применены группой конструкторов ЗАО «АРМАТЭК» при разработке нового изделия на базе серии «Универсал» — затвора дискового DN 100 с гуммированным диском на рабочее давление 2,5 МПа. В табл. 1 представлены результаты типовых испытаний данного затвора на надежность узла уплотнения, взятые из протокола №50-06 от 07.04.06. На рис. 2 приведена зависимость герметичности затвора от материала диска. Результаты испытаний позволили начать производство дисковых затворов нового поколения на давление 2,5 МПа.

• → Сравнение отечественных и европейских подходов при расчёте ИТП для здания офисного типа
  ЖУРНАЛ СОК July 2022

• → LUNDA делает жизнь монтажника легче: новые филиалы и улучшенный сервис
  ЖУРНАЛ СОК July 2022

• → « РОСТерм». Портрет российского производителя
  ЖУРНАЛ СОК July 2022

• → Выбор оборудования для систем тёплого пола
  ЖУРНАЛ СОК May 2022

• → Особенности водно-химического режима водогрейных котлов
  ЖУРНАЛ СОК May 2022

• В этой теме еще нет комментариев

Add a comment

остаточная деформация — английский перевод

Что такое прочность при растяжении Rm?

Переход к содержанию страницы

• Отрасли (Показать субменю)
  • Испытание материалов
  • Пластмассы (Показать субменю)
    • термопластичные и термореактивные формовочные массы (Показать субменю)
      • Испытание пластмасс на растяжение
      • Испытание пластмасс на растяжение
      • Испытания на растяжение при больших скоростях деформации
      • Ударная вязкость пластмассовых образцов с надрезом по Шарпи
      • Ударная вязкость по Изод, пластмассы
      • Ударная вязкость пластмассовых образцов с надрезом по Изод
      • Испытание пластмасс на ударное растяжение
      • Испытание пластмасс на пробой
      • Испытание на 3-точечный изгиб, пластмассы
      • Испытание на 3-точечный изгиб, пластмассы
      • Определение индекса расплава, пластмассы
      • Определение HDT, VST, пластмассы
      • Определение твердости пластмасс
      • Испытание пластмасс на усталость / ползучесть
      • Автоматизация, пластмассы
    • Полуфабрикаты и готовые изделия
    • Тонкие материалы и пленки
    • Испытания жестких и мягких полимерных пенных материалов
    • Пластиковые трубы
  • Композиты (Показать субменю)
    • Испытания на растяжение
    • Испытания на сжатие и испытания образцов с надрезом на сжатие (Показать субменю)
      • Испытание на сжатие с торцевым приложением усилия
      • Испытание на сжатие с приложением усилия посредством сдвига
      • Испытание на сжатие с комбинированным приложением усилия
      • Open Hole Compression, Filled Hole Compression, испытание образца с надрезом на сжатие
    • Испытание Compression After Impact (CAI)
    • Испытания на изгиб
    • Выравнивание несоосности
    • Междуслойная прочность при сдвиге ILSS
    • Сдвиг соединений внахлест
    • Сдвиг вдоль слоев IPS
    • Испытания образцов с V-образным надрезом на сдвиг / V-notch shear test
    • Скорости высвобождения энергии G
    • Методики динамических циклических испытаний
  • Металлы (Показать субменю)
    • Стандарты, металлы
    • Толстолистовая сталь
    • Стальные листы и ленты
    • Тонколистовая сталь
    • Штанги и стержни
    • Проволока и кабели
    • Литые и кованые изделия
    • Крепежные элементы
    • Трубы
  • Автомобильная промышленность (Показать субменю)
    • Кузов
    • Двигатель и привод
    • Ходовая часть
    • Компоненты интерьера и систем безопасности
    • Технология изготовления аккумуляторов
  • Медицина/фармацевтика (Показать субменю)
    • Американская рецептурная книга / United States Pharmacopeia
    • Терапевтические системы
    • Катетеры и стенты
    • Биоматериалы и клинические исследования
    • Стоматология
    • Бедренные имплантаты
    • Биомеханика и ортопедия
    • Латекс, резина, силикон
    • Текстильные медицинские продукты
    • Хирургические инструменты
    • Медицинская упаковка
    • Автоматизированные испытания
  • ВУЗы
  • Энергия (Показать субменю)
    • Водородная технология
    • Технология изготовления аккумуляторов
    • Гелиоиндустрия
  • Бумага, картон, санитарно-гигиеническая бумага (Показать субменю)
    • Бумага
    • Гофрированный и сплошной картон
    • Санитарно-гигиеническая бумага
  • Продукты питания и упаковка
  • Текстильные изделия
  • Мехатроника — электроника
  • Стройматериалы
  • Пружины
• Продукция (Показать субменю)
  • Статические испытательные машины (Показать субменю)
    • Универсальные испытательные машины (Показать субменю)
      • Машины для испытаний на растяжение
      • zwickiLine
      • ProLine
      • AllroundLine
      • Машина для больших усилий испытаний (модельный ряд E)
      • Высокотемпературные испытательные системы
      • teachXpert
      • cLine
      • Гидравлические испытательные машины (модельный ряд H)
      • Электромеханический испытательный сервоцилиндр
      • Испытательные машины с центральным шпинделем
    • Машины для усталостных испытаний (Показать субменю)
      • Kappa SS-CF
      • Kappa SS
      • Kappa DS
      • Kappa LA-Spring
      • Kappa LA-DW
      • Машина Kappa Multistation
    • Машины BUP для испытаний на глубокую вытяжку
    • Машины для испытаний на кручение TorsionLine
    • Двухосные / трехосные испытательные машины (Показать субменю)
      • Испытательные машины с торсионным приводом
      • Машина для испытаний на многовекторное растяжение
      • Двухосная машина для испытаний биоматериалов
      • Испытательная машина для трехосного нагружения
      • Машина для испытаний тубулярных биоматериалов
    • Системы для испытаний автоинъекторов
  • Динамические машины и машины для усталостных испытаний (Показать субменю)
    • Сервогидравлические испытательные машины (Показать субменю)
      • Модельный ряд HA
      • Модельный ряд HB
      • Модельный ряд HC
      • HC-kompakt
      • Вращательное качание, HCT HBT
      • Высокоскоростная испытательная машина HTM
    • Высокочастотный пульсатор Vibrophore
    • Электродинамическая испытательная машина LTM
    • Машина для испытаний на изгиб с вращением
  • Автоматизированные испытательные системы (Показать субменю)
    • roboTest N
    • roboTest L
    • roboTest C
    • roboTest P
    • roboTest F
    • roboTest R
    • roboTest H
    • roboTest I
    • roboTest X
  • Оборудование для ударных испытаний
  • Приборы для определения индекса расплава (Показать субменю)
    • Пластометр Cflow
    • Пластометр Mflow
    • Пластометр Aflow
  • Испытательные приборы HDT и Вика (Показать субменю)
    • Amsler HDT/Вика Allround
    • HDT/Вика Allround
    • HDT/Вика Standard
    • Вика Dry
  • Машины для определения твердости (Показать субменю)
    • Универсальные машины для определения твердости (Показать субменю)
      • ZHU/zwickiLine+
      • ZHU250CL
      • ZHU250 для универсального определения твердости
    • Твердомеры Виккерса (Показать субменю)
      • ZHVμ
      • Твердомер Виккерса ZHV30 для малых нагрузок
      • ZHV30/zwickiLine
      • ZHV10
    • Твердомеры Роквелла (Показать субменю)
      • ZHR
      • ZHR8150CLK
    • Инструментированное испытание на вдавливание (Показать субменю)
      • Наноиндентор ZHN
      • ZHN/SEM
    • Твердомеры по Шор / IRHD (Показать субменю)
      • Аналоговые и цифровые твердомеры по Шор
      • ZwickRoell 3103
      • ZwickRoell 3105 combi test
  • Модернизация испытательных систем (Показать субменю)
    • Электромеханические статические испытательные машины
    • Гидравлические статические испытательные машины
    • Сервогидравлические испытательные машины
    • Высокочастотные пульсаторы
    • Роботизированные испытательные системы
    • Испытательные машины фирмы Instron
    • Испытательные машины Hegewald & Peschke
• testXpert
• Аксессуары (Показать субменю)
  • Программное обеспечение testXpert
  • Измерительная, управляющая, регулирующая электроника
  • Датчики силы X-force
  • Захваты
  • Испытательные приспособления
  • Экстензометры (Показать субменю)
    • videoXtens (Показать субменю)
      • 2D DIC
      • videoXtens biax 2-150 HP
      • videoXtens 2-120 HP
      • videoXtens 1-120
      • videoXtens 1-270
      • videoXtens T-160 HP
      • videoXtens 3-300
      • videoXtens 1-32 HP/TZ
      • videoXtens Array
    • laserXtens (Показать субменю)
      • laserXtens 7-220 HP
      • laserXtens 2-220 HP
      • laserXtens 1-15 HP
      • laserXtens 2-120 HP/TZ
      • laserXtens 1-32 HP/TZ
    • Датчик lightXtens 2-1000
    • multiXtens II HP
    • makroXtens II
    • Длинноходовой экстензометр
    • Экстензометры digiClip
    • Экстензометр Clip-On
    • Контактные датчики DMS
    • Экстензометры для испытаний на сжатие, изгиб, а также для испытаний готовых изделий
  • Температура и климат
  • Подготовка образцов и снятие размеров
• Сервис (Показать субменю)
  • Калибровка
  • ZwickRoell Академия (Показать субменю)
    • Индивидуальная стажировка
  • Испытательная лаборатория
  • Горячая линия и служба поддержки
  • Техобслуживание и инспекция
  • Ремонт и запчасти
  • Перевозка машин
  • Аттестация DQ IQ OQ
  • Измерение соосности
  • ПО, сервис
  • Консультации и технология применения
• Фирма (Показать субменю)
  • О нас
  • Филиалы по всему миру
  • Качество
  • Экология и социальные вопросы / CSR
  • История
  • Надежные результаты испытаний
• Карьера (Показать субменю)
  • Почему именно ZwickRoell?
  • Вакансии
• Новости & события

Прочность при растяжении R_m (такж разрывная прочность) представляет собой характеристику материала для оценки прочностных свойств. Прочность при растяжении (англ.: tensile strength) обозначает максимальное механическое растягивающее напряжение, с которым можно нагружать образец. При превышении прочности при растяжении материал разрушается: приложение усилия снижается, пока образец, наконец, не порвется. Разумеется, на образце возникает пластичная (т.е. остаточная) деформация еще до достижения прочности при растяжении.

Прочность при растяжении R_m определяют с помощью испытания на растяжение (например, по серии стандартов ISO 6892 (для металлических материалов) или ISO 527 (для пластмасс и композитов)).

Она рассчитывается из максимально достигнутого усилия растяжения F_m и площади поперечного сечения образца в начале испытания на растяжение:
прочность при растяжении R_m = максимальное усилие растяжения F_m / площадь поперечного сечения S₀

Прочность при растяжении указывается в МПа (мегапаскалях) или Н/мм².

В диаграмме напряжения/деформации (также кривая напряжения/деформации) растягивающее напряжение прикладывается к образцу посредством его относительной продольной деформации в процессе испытания на растяжение.

Из этой кривой можно определять различные характеристики испытываемого материала; например, упругие свойства или прочность при растяжении. В диаграмме напряжения/деформации прочность при растяжении является максимальным значением напряжения, достигаемым при испытании на растяжение после повторного роста растягивающего напряжения.

На изображении справа в диаграмме напряжения/деформации представлены примеры для различных материалов со своими кривыми и значениями прочности при растяжении R_m.

Для металлических материалов с ярко выраженным пределом текучести наивысшее усилие растяжения регламентируется как наивысшее достигнутое усилие после верхнего предела текучести. Наивысшее усилие растяжения после превышения предела текучести при материалах со слабым упрочнением может находиться ниже предела текучести, т. е. прочность при растяжении в этом случае меньше значения верхнего предела текучести.

На изображении справа в диаграмме напряжения/деформации представлена кривая с высоким упрочнением (1) и очень низким упрочнением (2) после предела текучести.

Для пластмасс с точкой текучести и последующим спадом напряжения прочность при растяжении, напротив, соответствует напряжению в точке текучести.

Контакты

ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ

Б данном разделе рассматриваются результаты экспериментального исследования восстановления размеров эластичных пенополиуретанов на базе идей и методов, развитых выше для газонаполненных систем.

При применении эластичных пенопластов в деформированном состоя­нии остаточная деформация часто оказывается определяющим показате­лем при оценке долговечности. Поэтому остановимся прежде всего на рассмотрении температурно-напряженно-временной зависимости остаточ­ной деформации эластичных ППУ в условиях длительного сжатия и меха­низме её возникновения /I, 173-172/,

На рис. 3.32 в качестве примера представлена характерная для ППУ-3-35-0,8 зависимость остаточной деформации от длительности сжа­тия при температуре 383К и различных степенях сжатия. Из рис. 3.32 видно, что известный из литературных данных /I/ вывод о возникнове­нии у ППУ либо малых (до 10$) — 1-я область, либо больших (более 70$) остаточных деформаций — 3-я область с узкой переходной областью (2-я область) подтвердился и в нашем случае. При этом малые остаточ­ные деформации оказались практически полностью обратимыми, в то время как при больших остаточных деформациях образцы не восстанав­ливают исходные размеры даже после прогрева при повышенных темпе­ратурах. Следовательно можно предположить, что механизм возникно­вения малых остаточных деформаций заключается в физических, а боль­ших остаточных деформаций — в механохимических элементарных актах.

Качественно аналогичные результаты были получены при испытании других пенополиуретанов на основе простых полиэфиров: ППУ-75 ( = = 30 кг/м3) и ППУ-209-I ( 89 кг/м3). * соответствующее

IvU

Переходу от первой ко второй зоне, которое можно оценить, например, по точке пересечения касательных в месте первого перегиба на кривых.

Дальнейшая обработка экспериментальных данных для ППУ-Э-35-0,8 в видоизменённых координатах представлена на рис. 3,33. Линейный характер указанной на рис. 3.33 зависимости позволил определить значение эффективной энергии активации Ь1 рассматриваемого процесса. Для различных степеней сжатия 1>1 имеет одинаковое значение и на­ходится в пределах 64…73 кДж/моль. Сравнительно низкое значение U рассматриваемой химической релаксации обусловлено, вероятно, влия­нием кислорода и влаги воздуха, поскольку испытания проводили в среде воздуха и, кроме того, удельная поверхность ППУ весьма разви­та в сравнении с монолитными образцами. Аналогичные результаты полу­чены и для других ППУ: для блочного эластичного пенополиуретана на основе простых полиэфиров марки ППУ-75 21 составляет 64…66 кДж/ моль, для ППУ-201-I холодного формования на основе простых полиэфи­ров И равно 66. в интервале темпе­ратур 363…403К составило 106…125 кДж/моль.

Сопоставление показывает, что у эластичных ППУ на основе простых и сложных полиэфиров значение эффективной энергии активации процес­са практически совпадает, что позволяет указать на общность механизма химической релаксации в обоих случаях. То-есть сложная и простая эфирные связи у эластичных ППУ здесь не ответственны за процесс хи­мической релаксации. Влияние взятого полиэфира сказывается лишь в изменении предэкспоненциального множителя. Существенно большее зна­чение У, у ППУ-209-I обусловлено, вероятно, большей его кажущейся плотностью и повышенным содержанием закрытых пор, что снизило, преж­де всего, влияние влаги и кислорода воздуха на развитие процесса.

Сопоставление результатов исследований остаточной деформации и релаксации напряжения (рис, 3,30 и 3,33) показывает, что величины U

— 128 —

В обоих случаях в пределах погрешности измерений совпадают, что ука*» зывает на общность механизма процесса» То-есть подтверждается связь остаточной деформации с химической релаксацией ППУ. по отношению к её величине перед сжатием ППУ; tl = 0,14 — безразмерная постоянная.

При этом коэффициент корреляции модели (3.14) и опытных данных оказался равным 0,99, а среднее квадратичное отклонение опытных дан­ных от расчётной кривой составило 0,2$, что свидетельствует о хорошем их соответствии.

Из представленных данных видно, что после длительного «отдыха» образцы быстро восстанавливают свои размеры и у них достигается ус­ловно-равновесное значение размеров ft? о.

Таким образом исследована кинетика восстановления размеров об­разцов эластичных ППУ и установлено, что свойства полимера-основы оказывают определяющее влияние на вязкоупругое последействие в пено­пласте. Это приводит к возникновению и Изменению остаточной деформации

— 130 —

Б материале в широких пределах в зависимости от температурно-дефор — мационно-временного режима нагружения. Влияние ячеистой структуры сводится к возможности установления более широких пределов как ус­ловий воздействия, например, по степени поджатия, так и изменения кинетики развития процессов (за счёт влияния на время релаксации, эф­фективную энергию активации и т. д.) с одновременным изменением мак­роструктуры материала.

1. Разработано новое научное направление по физике и механике пено­пластов» которое служит общенаучной основой разработки технологий по­лучения пенополимеров с различными комплексами параметров ячеистой структуры и физико-механических свойств. Разработаны научные основы …

Задачей настоящего этапа работы явилась разработка технологии по­лучения рецептуры и определение технических характеристик пенополи­эпоксидов с экологически чистым вспенивающим агентом, предназначен­ных для заливки и герметизации радиоэлектроаппаратуры. Работа поставлена во исполнение обязательств …

При разработке технологии изготовления пеноматериалов на основе полиуретанов мы руководствовались положением оставлять неизменной тех­нологию получения пенополиуретана. Последующую модификацию ячеистой структуры, упрочнение и снижение горючести пенопласта мы проводили за счёт подпрессовки, …

Что такое остаточное напряжение? — TWI

Остаточные напряжения – это те напряжения, которые остаются в объекте (в частности, в сварной детали) даже при отсутствии внешней нагрузки или температурных градиентов. В ряде случаев остаточные напряжения приводят к значительным пластическим деформациям, приводящим к короблению и деформации объекта. В других они влияют на склонность к разрушению и усталость.

Содержание

• Каковы причины?
• Какие эффекты они имеют?
• Как измерить остаточное напряжение?
• Как снизить остаточное напряжение?

Остаточные напряжения возникают, когда объект (особенно сварной компонент) подвергается напряжению, превышающему его предел упругости, что приводит к пластической деформации. Существуют три основные причины возникновения этих напряжений:

Тепловые изменения

Когда объект охлаждается от высокой температуры (например, после сварки), часто наблюдается большая разница в скорости охлаждения по всему телу. Разница в скорости охлаждения поверхности и внутренней части объекта приводит к локальным изменениям теплового сжатия. Различные термические сжатия вызывают неравномерные напряжения. Во время охлаждения поверхность остывает быстрее, сжимая нагретый материал в центре. Поскольку материал в центре пытается охладиться, он ограничивается более холодным внешним материалом. Следовательно, внутренняя часть будет иметь остаточное напряжение растяжения, а внешняя часть компонента будет иметь остаточное напряжение сжатия.

Фазовые превращения

Когда материал подвергается фазовому превращению, возникает разница в объеме между новообразованной фазой и окружающим материалом, который еще не претерпел фазового превращения. Разница в объеме вызывает расширение или сжатие материала, что приводит к остаточным напряжениям.

Механическая обработка

Остаточное напряжение также возникает, когда пластическая деформация неравномерна по поперечному сечению объекта, подвергающегося производственному процессу, такому как гибка, волочение, выдавливание и прокатка. Когда материал подвергается деформации, одна его часть эластична, а другая пластична. После снятия нагрузки материал пытается восстановить упругую часть деформации, но полностью восстанавливается из-за соседнего пластически деформированного материала.

В зависимости от применения остаточные напряжения могут быть положительными или отрицательными. Например, остаточные напряжения реализуются в конструкциях некоторых приложений для получения положительного эффекта. Этого можно достичь с помощью лазерной наклепа, которая придает сжимающие остаточные напряжения поверхности объекта, что позволяет упрочнить тонкие срезы или упрочнить хрупкие поверхности.

Однако обычно остаточные напряжения имеют негативные последствия. Остаточные напряжения часто незаметны для производителя, если только они не приводят к значительным деформациям, но могут отрицательно сказаться на целостности конструкции. Например, толстостенные конструкции в состоянии после сварки более склонны к хрупкому разрушению, чем конструкции со снятыми напряжениями.

Нежелательные напряжения также влияют на усталостные характеристики.

Давно признано, что для несвариваемых материалов в условиях усталостного нагружения только растягивающие части цикла приложенного напряжения способствуют росту усталостной трещины (см. нижнюю часть рисунка 1). -сварное состояние, эффекты остаточных сварочных напряжений должны быть добавлены к эффектам приложенного циклического напряжения, в результате чего весь усталостный цикл (растяжение и сжатие) приводит к усталостному повреждению (см. верхнюю часть рисунка 1).

Рис. 1. Влияние остаточных сварочных напряжений на усталостное повреждение.

К счастью, влияние остаточных сварочных напряжений как на разрушение, так и на усталость прописано в нормах и стандартах таким образом, что большинство пользователей не знают о них, и им не нужно учитывать их в явном виде. Тем не менее, есть частные случаи, когда необходима количественная оценка остаточных напряжений.

Существует множество методов измерения остаточных напряжений. Они в целом подразделяются на три области: разрушающие, полуразрушающие и неразрушающие. Используемый подход часто зависит от требуемой информации. Из-за сложности некоторых методов измерения измерение должно выполняться в специализированном помещении. Это особенно верно для многих неразрушающих методов.

Ниже перечислены три основные категории:

Разрушающие

Эти методы включают разрушение измеряемого объекта и обычно используются с точки зрения исследований и разработок. Разрушающий контроль часто намного дешевле в реализации, чем неразрушающий контроль.

Примеры методов включают:

• Контурный метод. Контурный метод определяет остаточное напряжение путем разрезания объекта на две части и измерения карт высот поверхности вдоль свободной плоскости, созданной разрезом. Средний контур определяет деформации, вызванные перераспределением остаточных напряжений, и используется для расчета остаточных напряжений с помощью упругой конечно-элементной модели образца. Результатом является двумерная карта остаточного напряжения, перпендикулярная плоскости измерения.
• Резка. Метод продольной резки — это метод измерения остаточного напряжения по толщине, нормального к плоскости, проходящей через объект. Он включает в себя нарезание тонкой щели с шагом глубины по толщине заготовки и измерение результирующих деформаций в зависимости от глубины щели. Остаточное напряжение затем рассчитывается как функция положения по толщине, определяемого путем решения обратной задачи с использованием измеренных деформаций.

Полуразрушающий

Методы полуразрушения сравнимы с методами разрушения тем, что они используют принцип снятия напряжения для определения остаточного напряжения. Однако удаляется лишь небольшое количество материала, что позволяет конструкции лучше сохранять свою целостность.

Примеры:

• Глубокое бурение. Сверление глубоких отверстий включает в себя просверливание отверстия через толщину объекта, измерение диаметра отверстия, прорезание круглой прорези вокруг отверстия для удаления сердцевины материала вокруг отверстия, а затем повторное измерение диаметра отверстия. Остаточное напряжение определяется по геометрическому изменению.
• Сверление центрального отверстия. Сверление центрального отверстия работает по принципу сверления небольшого отверстия в объекте. Когда материал, содержащий остаточное напряжение, удаляется, оставшийся материал достигает нового состояния равновесия, которое имеет связанные с ним деформации вокруг отверстия. Деформации вокруг отверстия измеряются во время анализа с помощью тензодатчиков или оптических методов. Исходное остаточное напряжение в материале рассчитывается по измеренным деформациям.

Неразрушающий контроль

Существует множество методов, используемых для неразрушающего контроля, которые включают измерение влияния соотношения между остаточными напряжениями и их изменениями материала в интервале кристаллической решетки.

Примеры неразрушающих методов включают:

• Нейтронная дифракция. Использует нейтроны для измерения шага кристаллической решетки в объекте. Нейтроны, выходящие из объекта, имеют энергию, сравнимую с энергией падающих нейтронов, что позволяет определить остаточное напряжение по расстоянию решетки.
• Синхротронная рентгеновская дифракция. Требуется синхротрон для ускорения электромагнитного излучения, чтобы обеспечить понимание расстояния между решетками объектов по толщине. В этом процессе используется подход, аналогичный дифракции нейтронов, для расчета остаточного напряжения.
• Рентгеновская дифракция. Этот процесс позволяет измерять остаточное поверхностное напряжение, поскольку рентгеновское излучение проникает в поверхность объекта только на несколько сотен микрон.

Существует ряд методов, которые можно использовать для перераспределения или снятия остаточных напряжений. Соответствующая производственная схема и выбор параметров сварки могут уменьшить образование остаточных напряжений. Например, методы обработки сварки, которые уменьшают температурный градиент внутри объекта, уменьшают величину создаваемых напряжений.

После производственного процесса могут быть предприняты дополнительные шаги для радикального снижения остаточных напряжений внутри объекта. Этого можно добиться с помощью термической или механической обработки. Термическая обработка после сварки часто используется для снятия или перераспределения остаточных напряжений в свариваемом объекте. С механической точки зрения для достижения желаемого эффекта можно применять такие методы, как дробеструйная обработка, холодная прокатка и растяжение.

Чем может помочь TWI?

TWI в настоящее время предоставляет ряд услуг своим членам в отношении остаточных напряжений, вызванных процессом, в том числе:

• Измерение
• Численное моделирование
• Консультации по:

  Влияние остаточных напряжений на целостность конструкции (главным образом, разрушение и усталость)

  Методы снижения остаточных напряжений (например, послесварочная термообработка, проклевка и т. д.)

  Контроль деформации

Кроме того, несколько прошлых и настоящих проектов NSIRC касаются измерения, моделирования или интерпретации различных аспектов остаточных напряжений при сварке.

Экспертиза TWI по остаточному напряжению, таким образом, охватывает весь спектр уровней технологической готовности (TRL), от университетских исследований и разработок до применения мер по снижению остаточных напряжений на месте.

TWI имеет долгую историю работы со своими членами над преодолением проблем, связанных с остаточными напряжениями. Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

[email protected]

Остаточное напряжение — Промышленные металлурги

Остаточное напряжение – это постоянное напряжение внутри металлического объекта, даже если объект не подвергается воздействию внешних сил. Эти напряжения являются результатом того, что одна область металла сдерживается соседними областями от расширения, сжатия или высвобождения упругих деформаций. Остаточные напряжения могут быть растягивающими или сжимающими. Фактически, растягивающие и сжимающие остаточные напряжения сосуществуют внутри компонента.

Нужна помощь в снижении остаточного напряжения в компоненте? Мы предлагаем консультации по металлургии для проектирования компонентов. [email protected]

Остаточные напряжения возникают всякий раз, когда компонент подвергается напряжению, превышающему его предел упругости, и происходит пластическая деформация. Пластическая деформация возникает, когда напряжение превышает предел текучести металла (обсуждается в разделе Испытания на растяжение). Это может быть результатом…

• Неравномерная пластическая деформация при механической обработке, например, при прокатке, формообразовании (гибка или волочение), механической обработке и механической обработке поверхности (дробеструйная обработка и полирование).
• Фазовые превращения при охлаждении от повышенных температур
• Неравномерная пластическая деформация при нагреве или охлаждении
• Неоднородность химического или кристаллографического порядка (азотирование или цементация)
• Различные виды обработки поверхности (эмаль, гальваническое покрытие PVD и CVD)

В этой статье рассматриваются первые три причины.

В деталях, охлаждаемых от повышенных температур, остаточные напряжения возникают из-за колебаний температуры металла во время охлаждения. Охлаждение от повышенных температур происходит при термической обработке и сварке.

Изменения температуры в металле во время охлаждения от повышенной температуры приводят к локальным изменениям степени теплового сжатия. Термическое сжатие вызывает неравномерное напряжение из-за разной скорости охлаждения поверхности и внутренней части металла. Во время охлаждения внешняя часть компонента охлаждается первой, и эта часть металла сжимается, сжимая более горячий внутренний металл. Когда внутренняя часть компонента охлаждается, металл пытается сжаться, но его сдерживает уже охлажденная внешняя часть. Следовательно, внутренняя часть будет иметь остаточное напряжение растяжения, а внешняя часть компонента будет иметь остаточное напряжение сжатия.

Нужна помощь в определении неисправности компонента или проблемы с качеством? См. нашу страницу анализа отказов. [email protected]

Фазовое превращение – это изменение металлургических фаз, присутствующих в сплаве. Например, превращение аустенита в мартенсит в стали при сквозной закалке является фазовым превращением.

Остаточные напряжения, возникающие при фазовом превращении, обусловлены разностью объемов новообразованной и исходной металлургических фаз. Разница в объеме вызывает расширение или сжатие металла.

Для фазовых превращений, происходящих при охлаждении от повышенной температуры, например, в стали, наружные части металла охлаждаются первыми и первыми подвергаются фазовому превращению. Если объем новой фазы отличается от объема исходной фазы, то преобразованный объем металла будет изменяться по мере образования новой фазы. Когда внутренняя часть металла остывает, он также будет пытаться увеличиваться или уменьшаться в объеме. Однако изменение объема металлической внутренней части будет ограничено более холодным внешним слоем металла, который уже трансформировался.

Когда объем новой фазы больше объема исходной фазы, центральная часть компонента будет сжиматься, а поверхность — растягиваться. Когда объем новой фазы меньше объема исходной фазы, центральная часть компонента будет испытывать растяжение, а часть металла на поверхности и вблизи нее будет сжиматься.

Например, при сквозной закалке стали при закалке аустенит превращается в мартенсит, при этом мартенсит имеет объем примерно на 4 % больше, чем аустенит. Во время закалки сталь на поверхности сначала превращается в мартенсит, так как поверхность охлаждается быстрее всего. По мере того как металл внутри продолжает остывать, он превращается в мартенсит. Однако его объемное расширение ограничено закаленным и более холодным поверхностным слоем. Это сдерживание приводит к тому, что внутренняя часть подвергается сжатию, а внешняя поверхность — растяжению (см. Металлургия стали при сквозной закалке).

В некоторых условиях изменение объема может вызвать остаточные напряжения, достаточно большие, чтобы вызвать пластическую деформацию, приводящую к деформации или деформации компонента. При сильной закалке закалочные напряжения могут быть настолько велики, что вызывают растрескивание.

Изучение металлургии и технологии обработки металлов при проектировании компонентов и выборе сплава? Смотрите нашу страницу курсов по металлургии.

Остаточные напряжения возникают также при неравномерной пластической деформации по поперечному сечению деформируемого изделия, например, при гибке, волочении, прокатке и выдавливании. Когда металл подвергается пластической деформации, часть деформации является упругой (обсуждается в разделе «Испытания на растяжение»). После снятия нагрузки, вызывающей деформацию, металл пытается восстановить упругую часть деформации. Однако упругое восстановление является неполным, поскольку ему противостоит соседний пластически деформированный материал.

Рассмотрим согнутый металлический предмет. Области, прилегающие к изгибу, будут деформированы только упруго, и эта область попытается восстановиться, явление, известное как пружинение. После снятия внешней силы изгибаемые участки препятствуют полному упругому восстановлению соседних участков до недеформированного состояния. Эти области остаются в состоянии остаточного напряжения, а области, подвергшиеся пластической деформации, находятся в состоянии остаточного сжатия.

Как правило, знак остаточного напряжения, вызванного неравномерной деформацией, будет противоположен знаку пластической деформации, вызвавшей остаточное напряжение.

Остаточные напряжения могут быть полезными или вредными, в зависимости от того, является ли напряжение растягивающим или сжимающим. Растягивающие остаточные напряжения могут быть достаточно большими, чтобы вызвать деформацию или растрескивание компонента. Кроме того, усталостное и коррозионное растрескивание под напряжением требуют наличия растягивающих напряжений. Поскольку остаточные напряжения алгебраически суммируются с приложенными напряжениями, поверхностные остаточные растягивающие напряжения в сочетании с приложенным растягивающим напряжением могут снизить надежность компонентов. Фактически, остаточного растягивающего напряжения иногда достаточно, чтобы вызвать коррозионное растрескивание под напряжением.

Поверхностные остаточные сжимающие напряжения, как правило, полезны, поскольку они уменьшают влияние приложенных растягивающих напряжений. В большинстве случаев поверхностные сжимающие напряжения способствуют повышению усталостной прочности и сопротивления коррозионному растрескиванию.

Контроль типа и величины остаточного напряжения важен для применений, в которых компоненты будут подвергаться усталостному или коррозионному растрескиванию под напряжением, или если остаточные напряжения достаточно велики, чтобы вызвать деформацию компонента или растрескивание. Это может быть достигнуто за счет механической обработки, термической обработки для снятия напряжения, управления процессами термообработки и выбора сплава.

Механические обработки, такие как дробеструйная обработка, легкая холодная прокатка, растяжение и небольшое сжатие, используются для преднамеренного создания остаточного напряжения сжатия на поверхности компонента.

Поскольку предел текучести металла уменьшается по мере повышения его температуры, металлы могут снимать напряжения путем нагревания до температуры, при которой предел текучести металла равен или меньше величины остаточного напряжения. При этой температуре металл может подвергаться микроскопической пластической деформации, при этом снимается по крайней мере часть остаточного напряжения. После снятия напряжения максимальное остаточное напряжение, которое может остаться, равно пределу текучести материала при температуре снятия напряжения.

С точки зрения обработки компонентов, остаточные напряжения можно свести к минимуму, используя пониженную скорость охлаждения, чтобы уменьшить колебания температуры и обеспечить более равномерное фазовое превращение по всему поперечному сечению компонента. Кроме того, сплавы могут быть выбраны для использования с более медленными скоростями охлаждения, в то же время обеспечивая желаемые фазовые превращения. Например, для компонентов из углеродистой стали, которые должны быть полностью закалены, низколегированные углеродистые стали позволяют использовать более медленные скорости охлаждения по сравнению с обычными углеродистыми сталями.

Рентгеновская дифракция используется для неразрушающего измерения остаточных напряжений. С помощью этого метода измеряются деформации в атомной кристаллической решетке металла, а затем на основе измерений деформации рассчитываются остаточные напряжения.

• Г.Э. Дитер, Механическая металлургия, McGraw-Hill, 1986.
.
• Krauss, Steels: Processing, Structure, and Performance, ASM International, 2005.
• И.К. Ноян и Дж. Б. Коэн, Измерение остаточного напряжения с помощью дифракции и интерпретации, Springer-Verlag, 1987.

Понятие о различных типах остаточных напряжений

В твердых материалах остаточное напряжение — это напряжения, которые остаются в них после устранения их первоначальной причины напряжения. Остаточное напряжение может быть бесполезным и полезным в материале. то есть это может быть желательно или нежелательно. Непреднамеренное остаточное напряжение в материале может привести к его преждевременному выходу из строя, в то время как его можно использовать в закаленном стекле, чтобы сделать большие, тонкие, устойчивые к трещинам и царапинам очки для смартфонов.

Сегодня мы рассмотрим определение, применение, типы, причины, последствия, диаграмму, контроль и способы измерения остаточных напряжений.

Подробнее: различия между процессами сварки и пайки

Содержание

• 1 Что такое остаточное напряжение?
• 2 Каковы причины остаточного напряжения?
  • 2.1 Термические изменения:
  • 2.2 Механическая обработка:
  • 2.3 Фазовое превращение:
• 3 Каковы последствия остаточного напряжения?
• 4 Types of residual stresses
  • 4.1 Tensile residual stresses:
  • 4.2 Compressive residual stresses:
  • 4.3 Join our Newsletter
  • 4.4 Type-1 residual stress:
  • 4.5 Type-2 Residual Stress:
  • 4.6 Type- 3 Остаточное напряжение:
    • 4.6.1 Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше об остаточных напряжениях:
• 5 Как измерить остаточное напряжение?
  • 5.1 Разрушающий:
  • 5. 2 Полуразрушающий:
  • 5.3 Неразрушающий:
• 6 Как контролировать остаточное напряжение
• 7 Заключение
  • 7.1 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое остаточное напряжение?

Остаточное напряжение – это напряжение, которое остается в материале (обычно в сварном компоненте) даже в отсутствие внешней нагрузки или градиента температуры. Остаточные напряжения могут привести к значительной пластической деформации, что может привести к деформации или короблению материалов. В некоторых случаях они могут влиять на склонность к разрушению и усталость.

Остаточные напряжения также называют запертыми напряжениями внутри металлического объекта, даже если на объект не действуют внешние силы. Напряжения могут привести к тому, что одна область металла будет ограничена соседними областями от сжатия, расширения или ослабления упругих деформаций. Поскольку остаточные напряжения могут быть растягивающими или сжимающими, они могут сосуществовать внутри компонента.

Каковы причины остаточного напряжения?

Остаточные напряжения возникают, когда объекты или компоненты подвергаются напряжению, превышающему их предел упругости, что приводит к пластической деформации. Пластическая деформация может быть вызвана следующим:

• Фазовые превращения при охлаждении от повышенных температур.
• Поверхностные обработки, такие как эмалирование, гальваническое покрытие PVD и CVD.
• Неравномерная пластическая деформация при нагреве и охлаждении.
• Неоднородность химического или кристаллографического порядка (азотирование или цементация)
• Непластическая деформация при механической обработке, такой как прокатка, формообразование (гибка или волочение), механическая обработка и механическая обработка поверхности (дробеструйная обработка и полирование).

Ниже приведены три причины остаточного напряжения:

Термические изменения:

Термические изменения возникают, когда объект охлаждается от температуры, что часто происходит в сварном соединении из-за интенсивного использования тепла для соединения. Из-за этого существует большая разница в скорости охлаждения по всему телу, что приводит к локальным изменениям поверхности и внутренней части материала. Этот разный уровень теплового сжатия создает неравномерные напряжения внутри объекта.

При охлаждении поверхность остывает быстрее, а нагретый материал сжимается в центре. В то время как центральной части материала требуется время для охлаждения, она ограничена более холодным внешним материалом. Это приводит к тому, что внутренняя часть имеет остаточное напряжение растяжения, а внешняя часть материала будет иметь остаточное напряжение сжатия.

Подробнее: Процесс горячей и холодной прокатки

Механическая обработка:

Остаточные напряжения, возникающие из-за пластической деформации, вызваны механической обработкой. Это происходит, когда пластическая деформация неравномерна по поперечному сечению материала, подвергающегося производственному процессу, такому как гибка, волочение, выдавливание, прокатка и т. д.

В процессе деформации одна часть материала эластична, а другая пластична. Так, при снятии нагрузки материал пытается восстановить упругую часть деформации. Однако его полное восстановление затруднено из-за соседнего пластически деформированного материала.

Фазовое превращение:

Фазовое превращение — еще один способ вызвать остаточное напряжение. Это происходит, когда материал претерпевает фазовое превращение, то есть разница в объеме между вновь образовавшейся фазой и окружающим материалом, который еще не претерпел фазового превращения. Эта разница в объеме вызывает расширение или сжатие материала, что приводит к остаточному напряжению 9.0003 диаграмма остаточного напряжения при сварке

Каковы последствия остаточного напряжения?

Остаточные напряжения полезны в некоторых ситуациях, в зависимости от того, является ли напряжение растягивающим или сжимающим. Растягивающие остаточные напряжения могут быть достаточно большими, чтобы вызвать деформацию или растрескивание материалов. Кроме того, растягивающие напряжения необходимы при усталостном и коррозионном растрескивании под напряжением. Это связано с тем, что остаточные напряжения алгебраически суммируются с приложенными напряжениями. Поверхностные остаточные растягивающие напряжения в сочетании с приложенными растягивающими напряжениями могут снизить надежность материала. Кроме того, остаточных растягивающих напряжений иногда бывает достаточно, чтобы вызвать коррозионное растрескивание под напряжением.

Как правило, поверхностные остаточные сжимающие напряжения уменьшают влияние приложенных растягивающих напряжений. Фактически поверхностные сжимающие напряжения способствуют повышению усталостной прочности и сопротивления коррозионному растрескиванию.

Как уже говорилось ранее, остаточные напряжения бывают положительными или отрицательными, в зависимости от применения. Положительные эффекты получаются при реализации остаточных напряжений в конструкциях некоторых приложений, чего можно добиться с помощью лазерной наплавки. Лазерная обработка придает остаточное сжимающее напряжение поверхности материала. Это упрочняет хрупкие поверхности или укрепляет тонкий срез.

Как правило, остаточные напряжения также могут иметь негативные последствия. Хотя напряжения часто незаметны для производителей, только если они приводят к значительным искажениям. Структурная целостность может быть нарушена, например, сварные толстостенные конструкции более склонны к хрупкому разрушению, чем конструкции со снятыми напряжениями.

Подробнее: Типы инструментов для измерения и разметки и их применение  

Типы остаточных напряжений

Ниже приведены различные типы остаточных напряжений:

Остаточные напряжения при растяжении:

Остаточные напряжения при растяжении снижают усталостную прочность и приводят к усталостному разрушению. Обычно они являются побочными эффектами производства, которые приводят к агрессивному шлифованию, вызывающему рост трещин. Они также могут вводить усадку, подгонку, изгиб или кручение. На литых деталях всегда остается кручение в виде остаточных напряжений, которые могут вызвать растрескивание поверхности детали. Кроме того, коррозионное растрескивание под напряжением является событием, которое происходит при наличии растягивающих остаточных напряжений.

Остаточные напряжения сжатия:

Остаточные напряжения сжатия повышают как усталостную прочность, так и сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением. Они могут быть преднамеренно сформированы с помощью таких процессов, как дробеструйная обработка, лазерная обработка, воронение с низкой пластичностью и нагартовка. Деформация материала приводит к затвердеванию или холодной обработке материала. В основном важность создания сжимающих остаточных напряжений заключается в уравновешивании пагубного воздействия растягивающих напряжений. Процесс термообработки, известный как отжиг для снятия напряжений, также используется для уменьшения остаточного растягивающего напряжения.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Остаточные напряжения также можно разделить на три типа:

Остаточные напряжения типа 1:

Эти типы остаточных напряжений известны как макроостаточные напряжения, часто возникающие в зернах. Это происходит в результате любого изменения равновесия остаточного напряжения, которое приводит к изменению макроскопических размеров. Обработки или процессы, вызывающие неоднородное распределение деформаций, вызывают остаточные напряжения типа 1.

Остаточные напряжения типа 2:

Остаточные напряжения типа 2 представляют собой микроостаточные напряжения, возникающие в одном зерне. Они могут разного размера в разной зернистости. Мартенситное превращение лучше всего подходит для создания этого остаточного напряжения. В процессе превращения получается неполное превращение аустенита. Однако объем мартенсита больше, чем объем аустенита, что приводит к различным формам остаточных напряжений.

Остаточное напряжение типа 3:

Остаточное напряжение типа 3 представляет собой субмикро остаточное напряжение, возникающее в пределах нескольких атомных расстояний зерна. Их образование обусловлено кристаллическими дефектами, такими как вакансии, дислокации и т. д.

Подробнее: Твердость, прочность и ударная вязкость материалов

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше об остаточных напряжениях:

Как измерить остаточные напряжения?

Существуют различные методы измерения остаточного напряжения, которые можно разделить на разрушающие, полуразрушающие и неразрушающие. Они часто используются в зависимости от требуемой информации.

Познакомьтесь с методами измерения остаточного напряжения!

Разрушающий:

Методы разрушающего измерения остаточного напряжения выполняются путем разрушения объекта или материала, подлежащего измерению. Как правило, они проводятся в целях исследований и разработок. И это более дешевый метод измерения и обнаружения остаточного напряжения по сравнению с неразрушающим контролем.

Разрушающий контроль можно проводить двумя способами:

• Контурный метод

Контурные методы определяют остаточное напряжение путем разрезания объекта на две части и измерения карт высот их поверхностей в направлении свободной плоскости, созданной разрезом. Этот метод определяет деформации, вызванные распределением остаточного напряжения, и используется для определения величины остаточного напряжения с помощью упругой конечно-элементной модели образца. В результате получается двумерная карта остаточного напряжения, перпендикулярная плоскости измерения.

• Метод продольной резки

Методы разрезания — это методы, используемые для измерения остаточного напряжения по толщине, нормального к плоскости, проходящей через объект. Это включает в себя нарезание тонкой щели с шагом глубины по толщине заготовки. Результирующая измеряемая деформация определяется глубиной щели. А остаточное напряжение рассчитывается по сквозному положению, которое определяется путем решения обратной задачи с использованием измеренных деформаций.

Полуразрушающий:

Полуразрушающий метод измерения остаточного напряжения похож на разрушающий метод. Это связано с тем, что они используют принцип снятия напряжения для определения остаточного напряжения. Но лишь небольшое количество материала было удалено, а не уничтожено. Это позволяет конструкции лучше сохранять свою целостность.

Полуразрушающий контроль также проводится двумя способами:

• Глубокое бурение

Глубокое сверление достигается путем просверливания отверстия через толщину материала с измерением диаметра отверстия. Вырезание круглой прорези вокруг отверстия для удаления сердцевины материала вокруг отверстия, а затем повторное измерение диаметра отверстия. Остаточные напряжения обнаруживаются здесь по геометрическому изменению.

• Сверление центрального отверстия

Техника сверления центрального отверстия заключается в сверлении небольшого отверстия в объекте. Таким образом, когда материал, содержащий остаточное напряжение, удаляется, оставшийся материал достигает нового состояния равновесия. С этим связаны деформации вокруг отверстия. Для измерения деформации вокруг отверстия во время анализа используются тензодатчики или оптические методы. Исходное остаточное напряжение в материале рассчитывается по измеренным деформациям.

Неразрушающий:

Неразрушающий — это еще один метод измерения и проверки остаточных напряжений в материале. Он включает в себя измерение влияния отношений между остаточными напряжениями и их материальными изменениями в шаге кристаллической решетки.

Неразрушающий метод может быть реализован тремя способами:

• Нейтронная дифракция

Нейтроны используются для измерения шага кристаллической решетки в материале. Нейтроны, существующие в объекте, имеют энергию, сравнимую с падающими нейтронами. Это позволяет определить остаточное напряжение по шагу решетки.

• Синхротронная рентгеновская дифракция

Синхротрон используется для ускорения электромагнитного излучения, чтобы обеспечить истинную толщину, которая знает шаг решетки материала. Аналогичный подход к дифракции нейтронов используется для расчета остаточного напряжения.

• Рентгеновская дифракция

С помощью этого метода достигается измерение поверхностного остаточного напряжения, поскольку рентгеновское излучение проникает в поверхность объекта только на несколько сотен микрон.

Подробнее: разница между сваркой и пайкой в ​​процессе соединения

Как контролировать остаточное напряжение

Контроль остаточного напряжения является обычным явлением для материала, так как это будет полезно, если требуется какое-либо напряжение в приложениях. Материалы подвергаются усталостному или коррозионному растрескиванию под напряжением или если остаточные напряжения достаточно велики, чтобы вызвать деформацию или растрескивание компонента.

Контролировать остаточные напряжения можно с помощью механической обработки, такой как дробеструйная обработка, легкая холодная прокатка и растяжение. Небольшие количества сжатия используются для создания остаточных сжимающих напряжений на поверхности компонента. Термическая обработка для снятия напряжений, контроль процесса термообработки и выбор сплава являются другими методами контроля остаточных напряжений.

Поскольку предел текучести металла уменьшается с повышением его температуры, металлы могут быть сняты с напряжения путем нагревания до температуры, при которой предел текучести металла равен или меньше величины остаточного напряжения. Если это произойдет, металл может подвергнуться микроскопической пластической деформации, которая снимет, по крайней мере, часть остаточного напряжения. После снятия напряжения максимальное остаточное напряжение, оставшееся в объекте, будет равно пределу текучести материала при температуре снятия напряжения.

Остаточные напряжения можно уменьшить, используя пониженные скорости охлаждения для уменьшения колебаний температуры, чтобы фазовые превращения могли происходить более равномерно по всему поперечному сечению детали. Ну, это будет основано на перспективе обработки компонентов. В этом случае можно подобрать сплавы с более медленными скоростями охлаждения, при этом желаемые фазовые превращения все же будут происходить.

Подробнее: 11 различных видов сварки с помощью схемы

Вывод

Видно, что остаточные напряжения в материале позиционные или отрицательные. Они могут возникать и снижать долговечность материала, а также могут целенаправленно реализовываться в объекте для получения определенных остаточных напряжений. В этой статье мы рассмотрели определение, типы, причины, последствия, контроль и способы измерения остаточных напряжений.

Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый раздел в этом посте. И, пожалуйста, не забудьте поделиться с другими студентами технических специальностей. Спасибо!

Информация об остаточном напряжении | Proto XRD

ЧТО ТАКОЕ ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ?

Остаточное напряжение — это распределение внутреннего напряжения, зафиксированное в материале. Эти напряжения присутствуют даже после того, как все внешние силы нагрузки были устранены. Они являются результатом того, что материал достигает равновесия после пластической деформации.

Скачать PDF

КАК ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ СООТНОШАЕТСЯ С ПРИЛОЖЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ?

Приложенное напряжение создается внутри материала из-за внешней нагрузки (часто измеряемой с помощью тензорезистора). Остаточные напряжения присутствуют внутри материала независимо от нагрузки. Общее напряжение, испытываемое материалом в заданном месте внутри компонента, равно сумме остаточного напряжения и приложенного напряжения.

ОБЩЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ   =   ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ    +   ПРИЛОЖЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Например, если материал с остаточным напряжением -400 МПа подвергается приложенной нагрузке +500 МПа, общее напряжение, испытываемое материалом, представляет собой сумму два напряжения: +100 МПа. Поэтому знание остаточных напряжений важно для определения фактических нагрузок, испытываемых компонентом.

Остаточное напряжение сжатия (-) действует, сжимая материал, в то время как остаточное напряжение растяжения (+) растягивает материал. В целом, сжимающее остаточное напряжение на поверхности компонента полезно: оно имеет тенденцию к увеличению усталостной прочности и усталостной долговечности, замедлению распространения трещин и повышению устойчивости к растрескиванию под воздействием окружающей среды, таким как коррозионное растрескивание под напряжением и растрескивание, вызванное водородом. С другой стороны, остаточное растягивающее напряжение на поверхности компонента, как правило, нежелательно, поскольку оно снижает усталостную прочность и усталостную долговечность, увеличивает распространение трещин и снижает устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды.

Напряжения характеризуются либо нормальными напряжениями, действующими перпендикулярно поверхности материала, либо напряжениями сдвига, действующими параллельно поверхности материала. В любой точке материала существует шесть независимых напряжений (три нормальных и три касательных).

ЕДИНИЦЫ НАПРЯЖЕНИЯ

• Единицей напряжения в системе СИ является мегапаскаль (МПа)
• Единицей измерения напряжения в США является килофунт на квадратный дюйм (ksi) СТРЕСС?

Остаточные напряжения возникают при равновесии материала после пластической деформации, вызванной приложенными механическими нагрузками, термическими нагрузками или фазовыми переходами. Механические и термические процессы, применяемые к компоненту во время эксплуатации, также могут изменить его остаточное напряженное состояние.

Примеры процессов, которые могут вызвать остаточное напряжение:

МЕХАНИЧЕСКИЕ: Пластификация материала во время механической обработки.
ТЕРМИЧЕСКИЙ: разница в затвердевании материала (например, при охлаждении отливки).
ФАЗОВОЕ ИЗМЕНЕНИЕ: Выделение/фазовое превращение, приводящее к изменению объема (т. е. из аустенита в мартенсит).

КАК ОСТАТОЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА КОМПОНЕНТ?

Чистая сумма всех остаточных напряжений в любом поперечном сечении всегда равна нулю. Однако в любом поперечном сечении компонента обычно имеется распределение остаточного напряжения. Распределение остаточного напряжения влияет на производительность. Именно это распределение мы характеризуем с помощью XRD.

Важность остаточного стресса

Остаточное напряжение влияет на следующие процессы:

• Низкий цикл и высокий цикл. SCC) и водородное растрескивание (HIC)
  
• Зарождение и распространение трещин (устойчивость к повреждениям)
  

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Измерение остаточного напряжения может дать множество преимуществ:

• Оптимизация процессов, таких как измерение эффективности упрочнения детали в критических местах
  
• Предоставление количественных показателей, помогающих в разработке спецификаций и принятии решений
• Улучшить качество продукции, подтвердить качество поставщика, получить одобрение инженерного центра (ESA)
  
• Обеспечить безопасность и снизить количество катастрофических отказов
  
• Продлить срок службы компонента или конструкции за счет обеспечения достаточного остаточного напряжения сжатия
  
• Подтверждение того, что область ремонта была «восстановлена» до исходных спецификаций
  
• Достижение более точных требований к замене путем отслеживания деградации остаточного напряжения
  
• Повышение вероятности обнаружения других неразрушающих методов КЭ модели и/или механика разрушения
  

ИСТОЧНИКИ ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА

Остаточное напряжение может быть создано во время производства методами холодной обработки, такими как дробеструйная обработка, лазерная ударная обработка, ультразвуковая обработка, ковка, полировка, низкая пластичность воронение, прокатка, чеканка и развальцовка рукавов. Остаточное напряжение также создается во время производства в результате процессов механической обработки, таких как шлифование, фрезерование и токарная обработка, а также термических процессов, таких как сварка, литье, ковка и термообработка.

УПРАВЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ

Вредное остаточное напряжение может привести к коррозионному растрескиванию под напряжением, деформации, усталостному растрескиванию, преждевременному выходу из строя компонентов и случаям перепроектирования. Такие методы, как термическая обработка, контролируемое охлаждение и локальный нагрев, могут применяться для управления потенциально опасными остаточными напряжениями, возникающими во время производства. Другие методы, такие как дробеструйная обработка, используются для создания полезных остаточных напряжений в компоненте, чтобы увеличить усталостную долговечность. Анализ состояния остаточного напряжения компонента гарантирует, что эти процессы прошли успешно. Даже небольшие изменения остаточного напряжения могут существенно повлиять на срок службы компонента, поэтому так важно отслеживать остаточное напряжение.

Остаточные напряжения в металлах — Accendo Reliability

Майкл Пфайфер, доктор философии, PE. 2 Комментарии

При проектировании компонентов, для которых существует проблема усталостного или коррозионного растрескивания под напряжением, важно учитывать остаточные напряжения в компоненте. Понимание остаточного напряжения и его источников важно при принятии решений о форме, характеристиках, сплаве и процессе изготовления компонента.

Усталостное растрескивание и коррозионное растрескивание под напряжением требуют наличия в компоненте растягивающих напряжений. Когда остаточные напряжения являются растягивающими, они добавляются к приложенному растягивающему напряжению, сокращая срок службы компонента. Фактически, компоненты иногда выходят из строя из-за коррозионного растрескивания под напряжением, когда остаточное напряжение является единственным источником напряжения растяжения.

Остаточные напряжения — это заблокированные упругие напряжения, присутствующие в металле, свободном от внешних сил. Упругие напряжения меньше предела текучести металла и вызывают упругую деформацию металла. Деформация связана с растяжением связей между атомами металла.

Остаточное напряжение возникает в результате:

• Неравномерной пластической деформации
• Неравномерного сжатия при охлаждении
• Фазовых превращений при термообработке
• Обработка поверхности, напр. науглероживание, покрытие, дробеструйная обработка

Независимо от происхождения остаточное напряжение может быть растягивающим или сжимающим. Во многих случаях внутри компонента могут сосуществовать растягивающие и сжимающие остаточные напряжения.

Принимая во внимание только приложенное и остаточное напряжения, общее напряжение на металл представляет собой сумму приложенного напряжения и остаточного напряжения. Остаточное напряжение при растяжении добавляется к приложенному растягивающему напряжению, а остаточное напряжение при сжатии вычитается из приложенного растягивающего напряжения.

Таким образом, остаточные напряжения могут быть вредными или полезными, в зависимости от того, является ли напряжение растягивающим или сжимающим.

Для усталостного и коррозионного растрескивания под напряжением важно напряжение на поверхности компонента. Поверхностное остаточное сжимающее напряжение снижает влияние приложенных растягивающих напряжений, повышая сопротивление усталости и коррозионному растрескиванию под напряжением. Поверхностные растягивающие остаточные напряжения добавляются к приложенному растягивающему напряжению, снижая сопротивление усталости и коррозионному растрескиванию под напряжением

Остаточные напряжения возникают при пластической деформации металла и неравномерности деформации по сечению металла или по длине металла. Это может произойти во время процессов формообразования металла при комнатной температуре, таких как гибка, волочение и прокатка.

Когда металл подвергается остаточной деформации, часть общей деформации приходится на упругую деформацию. Когда напряжение, вызывающее пластическую деформацию, снимается, металл пытается ослабить упругую часть деформации. Если пластическая деформация неравномерна, то остается вся или часть упругой части деформации, поскольку прилегающие участки металла препятствуют полной релаксации упругой деформации (деформаций). Нерелаксированная упругая деформация (деформация) является источником остаточного напряжения.

Рассмотрим согнутый металлический предмет. С одной стороны изгиба изгибные напряжения растягивающие, а с другой сжимающие. После снятия внешней силы две области не позволяют друг другу полностью ослабить свои упругие напряжения. В результате остаются остаточные сжимающие и растягивающие напряжения.

Когда металл охлаждается при повышенных температурах, внешняя часть металла сначала охлаждается и сжимается, сжимая более горячий внутренний металл. Когда внутренняя часть металла остывает, металл пытается сжаться, но его сдерживает уже охлажденная внешняя часть. Следовательно, внутренняя часть будет иметь остаточное напряжение растяжения, а внешняя часть металла будет иметь остаточное напряжение сжатия. Это происходит при термообработке и сварке.

Фазовое превращение представляет собой изменение металлургических фаз, присутствующих в сплаве. Превращение аустенита в мартенсит в стали при сквозной закалке является фазовым превращением. Различия в объемах между конечной и начальной металлургическими фазами вызывают расширение или сжатие металла.

При фазовых превращениях, происходящих при охлаждении от повышенной температуры, наружная часть металла охлаждается первой и претерпевает фазовое превращение раньше внутренней части металла. Когда внутренняя часть металла охлаждается, разница в объеме между начальной и конечной фазами вызывает изменение объема внутреннего металла. Однако изменение объема внутренней части металла будет ограничено более холодным внешним слоем металла, который уже трансформировался. В результате остаточные напряжения появятся во внешней части металла и во внутренней части металла.

Например, при сквозной закалке стали при закалке аустенит переходит в мартенсит. Объем мартенсита примерно на 4% больше, чем у аустенита. В процессе закалки сталь на поверхности превращается в мартенсит. По мере того как внутренняя часть металла продолжает остывать, он превращается в мартенсит, но его объемное расширение сдерживается уже преобразованным поверхностным слоем. Это ограничение приводит к сжатию внутренней части и растяжению внешней поверхности.

Механическая обработка, термическая обработка для снятия напряжения, управление процессами термической обработки и выбор сплава используются для контроля типа и величины остаточного напряжения в компоненте.

Механические обработки, такие как дробеструйная обработка, легкая холодная прокатка, растяжение и небольшое сжатие, используются для создания остаточных сжимающих напряжений на поверхности компонента.

Предел текучести металла уменьшается с повышением его температуры. Таким образом, металлы можно нагревать до температур, позволяющих снять некоторые или все упругие напряжения. При повышенной температуре предел текучести металла меньше некоторого или всего остаточного напряжения, и металл подвергается микроскопической пластической деформации, сбрасывая по крайней мере часть остаточного напряжения.

С точки зрения обработки компонентов остаточные напряжения можно свести к минимуму, используя пониженную скорость охлаждения, чтобы уменьшить колебания температуры в компоненте и позволить фазовым превращениям происходить более равномерно по всему поперечному сечению компонента. Кроме того, могут быть выбраны сплавы с более низкими скоростями охлаждения, которые будут использоваться во время термообработки, при этом все еще обеспечивая желаемые фазовые превращения. Например, для компонентов из углеродистой стали, закаленных с использованием процесса закалки и отпуска, низколегированные углеродистые стали позволяют использовать более медленные скорости охлаждения по сравнению с простыми углеродистыми сталями.

Примечание. Для этого содержимого требуется JavaScript. Задайте вопрос или отправьте комментарий. Пожалуйста, войдите, чтобы просмотреть и использовать контактную форму.

Рубрики: Статьи, Металлургия и надежность продукции, о надежности продукции

Комментарии

Этот сайт использует файлы cookie, чтобы предоставить вам лучший опыт, анализировать трафик сайта и получать представление о продуктах или предложениях, которые могут вас заинтересовать. . Продолжая, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Узнайте, как мы используем файлы cookie, как они работают и как настроить параметры браузера, прочитав нашу Политику использования файлов cookie.

Внимание: для этого контента требуется JavaScript.

Остаточная деформация левого желудочка крысы

Сравнительное исследование

. 1990 г., январь; 66 (1): 37–45.

doi: 10. 1161/01.res.66.1.37.

Джей Х Оменс ¹ , Y C Fung

принадлежность

• ¹ Кафедра прикладной механики и технических наук (биоинженерия), Калифорнийский университет в Сан-Диего, Ла-Хойя 92093.

• PMID: 2295143
• DOI: 10.1161/01.рез.66.1.37

Сравнительное исследование

J H Omens et al. Цирк рез. 1990 января

. 1990 г., январь; 66 (1): 37–45.

doi: 10. 1161/01.res.66.1.37.

Авторы

Джей Х Оменс ¹ , Ю. К. Фунг

принадлежность

• ¹ Факультет прикладной механики и технических наук (биоинженерия), Калифорнийский университет в Сан-Диего, Ла-Хойя 92093.

• PMID: 2295143
• DOI: 10.1161/01.рез.66.1.37

Абстрактный

Остаточное напряжение в органе определяется как напряжение, остающееся после устранения всех внешних нагрузок. Остаточное напряжение, как правило, игнорируется в опубликованных работах по стрессу стенки левого желудочка. Чтобы учесть остаточное напряжение при анализе распределения напряжений в бьющемся сердце, необходимо сначала измерить остаточное напряжение в состоянии покоя сердца. Измеряли остаточные деформации в экваториальных поперечных кольцах (толщиной 2-3 мм) пяти левых желудочков крыс с калиевой блокадой. Эффекты трения и внешней нагрузки были уменьшены путем погружения образца в жидкость, а гипотермический, гиперкалиемический останавливающий раствор, содержащий нифедипин и ЭГТА, использовался для задержки начала ишемической контрактуры. Микросферы из нержавеющей стали (60-100 микрон) слегка вдавливали в поверхность срезов, и координаты микросфер оцифровывали по фотографиям, сделанным до и после выполнения радиального разреза через свободную стенку левого желудочка. Двумерные деформации, рассчитанные по деформации среза после одного радиального разреза, были определены как остаточные деформации в этом срезе. Установлено, что распределения основных коэффициентов остаточной деформации несимметричны по отношению к радиальному разрезу: в областях, где существовали значительные трансмуральные градиенты деформации, распределение компонентов деформации было различным по обе стороны от радиального разреза. Второй радиальный надрез вызвал деформации, значительно меньшие, чем деформации, полученные при первом радиальном надрезе. Следовательно, срез с одним радиальным разрезом можно считать свободным от стресса.

Похожие статьи

• Влияние остаточного напряжения на трансмуральное распределение длины саркомера в левом желудочке крысы.

  Родригес Э.К., Оменс Дж.Х., Уолдман Л.К., Маккаллох А.Д. Родригес Э.К. и соавт. Am J Physiol. 1993 г., апрель; 264 (4 часть 2): h2048-56. doi: 10.1152/ajpheart.1993.264.4.h2048. Am J Physiol. 1993. PMID: 8476082

• Сложные распределения остаточного напряжения и деформации в левом желудочке мыши: экспериментальные и теоретические модели.

  Omens JH, McCulloch AD, Criscione JC. Omens JH и др. Биомех Модель Механобиол. 2003 Апрель; 1 (4): 267-77. doi: 10.1007/s10237-002-0021-0. Биомех Модель Механобиол. 2003. PMID: 14586695

• Прямое измерение поперечных остаточных деформаций аорты.

  Хан Х.К., Фунг Ю.К. Хан Х.К. и др. Am J Physiol. 1996 г., февраль; 270 (2 часть 2): H750-9. doi: 10.1152/ajpheart.1996.270.2.H750. Am J Physiol. 1996. PMID: 8779853

• Остаточное напряжение в желудочке куриного эмбриона 16-24 стадии.

  Табер Л.А., Ху Н., Пексидер Т., Кларк Э.Б., Келлер Б.Б. Табер Л.А. и соавт. Цирк рез. 1993 г., февраль; 72(2):455-62. doi: 10.1161/01.res.72.2.455. Цирк рез. 1993. PMID: 8418994

• Трехмерная остаточная деформация среднего переднего отдела левого желудочка клыка.

  Коста К.Д., Мэй-Ньюман К., Фарр Д., О’Делл В.Г., Маккалох А.Д., Оменс Д.Х. Коста К.Д. и др. Am J Physiol. 1997 г., октябрь; 273 (4): h2968-76. doi: 10.1152/ajpheart.1997.273.4.h2968. Am J Physiol. 1997. PMID: 9362268 Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Надежный и эффективный алгоритм с фиксированной точкой для обратной задачи эластостатики для определения параметров пассивного материала миокарда и эталонной конфигурации без нагрузки.

  Маркс Л., Нестравска Ю.А., Гселл М.А.Ф., Кафорио Ф., Планк Г., Августин К.М. Маркс Л. и др. J Вычислительная физика. 2022 авг; 463:111266. doi: 10.1016/j.jcp.2022.111266. J Вычислительная физика. 2022. PMID: 35662800 Бесплатная статья ЧВК.

• Объемный рост мягких тканей оценивают в текущей конфигурации.

  Чжуань X, Луо XY. Чжуань X и др. Биомех Модель Механобиол. 2022 апр; 21 (2): 569-588. doi: 10.1007/s10237-021-01549-y. Epub 2022 19 января. Биомех Модель Механобиол. 2022. PMID: 35044527 Бесплатная статья ЧВК.

• Ремоделирование внеклеточного матрикса в мочевом пузыре крыс с параличом нижних конечностей приводит к увеличению податливости и задержке рекрутирования волокон через 16 недель после повреждения спинного мозга.

  Таттл Т.Г., Лухан Х.Л., Тыкоцкий Н.Р., ДиКарло С.Е., Роккабьянка С. Таттл Т.Г. и соавт. Акта Биоматер. 2022 15 марта; 141: 280-289. doi: 10.1016/j.actbio.2022.01.015. Epub 2022 13 января. Акта Биоматер. 2022. PMID: 35032719

• Вычислительно эффективная физиологически комплексная 3D-0D замкнутая модель сердца и кровообращения.