2 / 9
Keywords
:
long-term strength, creep, forecast, irradiation, strain, steel 08Х16Н11М3-
ПД, steel AISI 316.
Космические ядерные энергоустановки (ЯЭУ) второго поколения
отличаются повышенной мощностью и длительным ресурсом работы
до 10–15 лет. Для надежной оценки ресурса элементов конструкции
ЯЭУ расчеты на прочность требуется выполнять с учетом поведения
конструкционных материалов при высоких температурах, для этого
нужно располагать значениями параметров ползучести и длительной
прочности.
Значения необходимых параметров получают в результате испы-
таний на ползучесть и длительную прочность стандартных образцов
при постоянной нагрузке и температуре.
Спрогнозировать такие данные прямыми испытаниями на 10–15
лет очень сложно и практически невыполнимо. Поэтому в целях со-
кращения времени испытаний на длительную прочность прогноз вы-
полняют путем экстраполяции результатов экспериментов при срав-
нительно кратковременных испытаниях.
В настоящее время предложено несколько эмпирических зависи-
мостей для прогнозирования длительной прочности [1–8].
Разрабатываемый метод прогнозирования значений пределов дли-
тельной прочности без учета и с учетом радиационного облучения
основан на работах С.А. Шестерикова. Этот метод позволяет при опре-
делении предела длительной прочности учесть также влияние ползу-
чести материала, что проверено на большом числе экспериментальных
данных [9–11].
Методика обработки экспериментальных данных основана на со-
отношении [9]
lg
t
p
=
D
+ 17 lg
σ
вт
−
n
lg
σ
σ
вт
−
σ
,
(1)
где
t
p
— время до разрушения;
σ
вт
— условный (теоретический) пре-
дел кратковременной прочности;
σ
— прилагаемое напряжение при
испытаниях;
D
и
n
— константы.
В определяющем соотношении (1) для экстраполяции значений
пределов длительной прочности в качестве основного уравнения, опи-
сывающего процессы развития деформации ползучести, используется
зависимость
˙
ε
=
A
σ
σ
вт
−
σ
n
,
(2)
где
˙
ε
— установившаяся скорость ползучести;
А
— константа;
σ
вт
и
n
—
определены в соотношении (1).
Для определения постоянных
σ
вт
,
n
,
А
и
D
необходимы, как ми-
нимум, результаты испытаний на ползучесть до разрушения при трех
уровнях напряжений.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 19