ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА в МАШИНОСТРОЕНИИ

МЕТОД НАТУРНЫХ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Разработанный метод применяется для определения напряженно-дефор­мированного состояния в точках внутренней и наружной поверхностей корпусных деталей энергетического оборудования на стадиях стендовых заводских испытаний, при проведении пусконаладочных испытаний на объектах и в процессе эксплуатации при воздействии на элементы тензо - измерительной системы высоких температур (до 550° С) и давления (до 25 МПа) и при нестационарных условиях протекания рабочих процессов.

Применяются разработанные в Институте машиноведения высоко-тем­пературные привариваемые тензорезисторы, схемная компенсация темпе­ратурного приращения сопротивления тензорезисторов и свободно дефор­мируемые тензорезисторы—’’свидетели”. Для резко нестационарных про­цессов, особенно на внутренних поверхностях корпусов, в потоке паро­водяного и жидкометаллического теплоносителя разработаны и применяют­ся малоинерционные гермотензодатчики. Для проведения измерений и оперативной обработки результатов в процессе осуществления режимов на натурных объектах используется передвижной информационно-измери­тельный комплекс, включающий тензометрическую аппаратуру и ЭВМ.

Исследования на стадиях создания и эксплуатации энергетического обо­рудования позволяют проводить оптимизацию рабочих режимов для сни­жения уровня напряжений и решать задачи повышения прочности и ресурса оборудования.

Метод определения градиентов напряжений в зонах концентрации пред­назначен для определения относительного градиента первого главного напряжения по порядкам полос интерференции, получаемым на плоских или объемных моделях поляризационно-оптического метода.

Определение градиентов главных напряжений основано на использовании соотношений, которые были составлены на основании уравнений равно­весия деформируемого тела. Для наиболее нагруженной точки в зоне концентрации на ненагруженном участке поверхности объемной детали относительный градиент первого главного напряжения находится по зави­симости, в которую входят значения радиусов кривизны поверхности детали, а также значения и разности главных напряжений в рассматривае­мой точке (определяются непосредственно по данным с помощью поляри­зационно-оптического метода). Указанные значения главных напряжений и разности главных напряжений определяют по порядкам полос интерфе­ренции, получаемым при прямом просвечивании в полярископе соответ­ствующих срезов замороженной модели.

Относительный градиент напряжений используют при расчете усталост­ной прочности детали.

Метод определения напряженного состояния в деталях машин и конст­рукциях по ограниченной экспериментальной информации. Применяется для определения упругих, термоупругих и тепловых полей в недоступных для измерений зонах натурных объектов или их моделей и определения их нагруженности.

Метод ориентарован на применение ЭВМ и характеризуется многократ­ным решением однотипных задач, что соответствует специфике использо­вания ЭВМ. Исходными данными в зависимости от типа задачи и применяе­мого экспериментального метода являются эпюры распределения напряже­ний или перемещений и температур, построенные в сечении или на участке поверхности на основе измеренных величин.