ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УЧЕТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Предположим, что в процессе снятия собственных напряжений при увеличении Aly(y) закон распределения стсб(у) не меняется. То­гда распределение собственных напряжений может быть задано формулой стсб(у) = A ■ f(y). На рис. 7.6 f(y) — ступенчатая функ­ция, два раза переходящая через 0. Она не изменяется в процессе

перемещения границ упругопластической зоны. Изменяется толь­ко множитель A, задающий высоту эпюры асб(у). Обозначим макси­мальную величину собственных напряжений в исходном состоянии (до нагружения конструкции) через ссб, 0.

Задача, нарисованная в левой части рис. 7.6, упругая (линейная). В такой задаче перемещения линейно связаны с нагрузками. Зна­чит, зависимость оставшихся максимальных собственных напря­жений от перемещений Al будет такой, как показано на рис. 7.8.

УЧЕТ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

При нулевых перемещениях гра­ницы величина собственных напря­жений равна начальной, а при Al = = Al0 - 0. При промежуточных зна­чениях Al величина собственных на­пряжений выражается формулой

°сб =°сб, о 'f1 j, (7.13)

которая справедлива только для иде - Линейное снятие ального случая, когда функция f(y)

собственных напряжений не изменяется. В действительности

Al

д1о

пластические деформации в наибо­лее слабых (где дефект) и в наиболее нагруженных (опасных) мес­тах зоны разрушения будут больше, чем в соседних. В этом случае снижение собственных напряжений в опасных местах будет про­исходить быстрее, чем это следует из рис. 7.8 и приведенной выше формулы. Тогда в общем случае формулу (7.13) нужно переписать в виде

^сб ^^сб о 'I 1 —гг-I. (7.14)

Если эту формулу отнести к моменту разрушения, то Al будет в этот момент равно критической деформации для зоны разруше­ния А1кр. Поэтому еще раз перепишем формулу для зарождения разрушения: f Al Л

°сб-°сб,° У 'А^} (7.15)

Обратимся к силовому критерию разрушения. Металл «не зна­ет», какие напряжения его растягивают — собственные или от внешней нагрузки, и при разрушении реагирует только на сумму всех действующих в нем напряжений. Поэтому если собственные напряжения не сняты полностью, то вторую формулу (7.12) нуж­но записать в видеp + ссб < скр.

Чтобы вычислять безопасный уровень номинальных напряже­ний, в указанной выше формуле нужно собственные напряжения перенести в правую часть и подставить вместо них правую часть формулы (7.15):

( А1кр)

Р ^°кр -°сб,0 I1 —^J - (7.16)

Р/V к 1,2

б, о/с

=

^кр

0

0^2

0,4

'0

у

^6,

^ Прочь ‘ гаранти

ость

рова

ых-(

на

!сб

f

6, о/

7кр

1,0

0 0,4 0,8

1,2

0,4

! д^кр/д'о

Нужен учет осб I Работает сопромат

0,8

Если речь идет о разрушающих напряжениях от полезной нагруз­ки, то знак неравенства в формуле (7.16) нужно изменить на противо­положный. Разрушающее значе­ние p будет обязательно больше, чем дает правая часть формулы (7.16).

На рис. 7.9 формула (7.16) пред­ставлена графически.

Вертикальная прерывистая ли­ния соответствует верхней крити­ческой температуре Тквр рис. 7.3.

Рис. 7.9

Зависимость относительной прочности (р/окр) от относи­тельной пластической податливости (Дгкр/Дг0)

Справа от этой линии сопротивле­ние материалов работает, и ника­ких собственных напряжений учи­тывать не следует; слева — нет, и требуется учитывать собственные напряжения.

В этой зоне напряжения не должны превышать уровня наклон­ных линий, которые проведены для различных значений началь­ных собственных напряжений. Если начальных напряжений нет (стсб, 0 = 0), то методы расчета по сопромату справедливы в преде­лах всего графика. Максимальные значения собственных напря­жений ограничиваются прочностью зоны разрушения. Поэтому в нижней правой части графика, ограниченной косой штриховкой, работоспособность сварной конструкции гарантирована.

Точка графика, в которой А1кр/А10 = 0, соответствует нижней критической температуре Т^р рис. 7.3 или переходной температу­ре нулевой пластичности Тнп, вычисления которой были приведе­ны в разделе 6. Ниже этой температуры при нагружении конст­рукции не происходит никакого перераспределения собственных напряжений. Здесь собственные напряжения полностью сумми­руются с напряжениями от внешней нагрузки и критерий разру­шения имеет вид:

Р = сткр - °сб, 0. (7.17)

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

УРАВНЕНИЯ СПЛОШНОСТИ И ПОСТОЯНСТВА ОБЪЕМА

Уравнения сплошности выполняются автоматически, если де­формации вычисляются по формулам (2.25) и (2.26) путем диф­ференцирования трех непрерывных функций для перемещений: ux(x, y, z), uy(x, y, z) и uz(x, y, z). Однако …

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФОРМУЛЫ (7.16)

Для экспериментальной проверки совместно с ЦНИИ «Проме­тей» были изготовлены крупные образцы из стали М16С (типа ВСт3) и 10ХСНД толщиной 20-40 мм, которые разрушались при температурах от +24 до -196°С. Конструкции …

СОЕДИНЕНИЯ С ЛОБОВЫМИ ШВАМИ

На рис. 7.18 показано сварное соединение листов разных тол­щин (t1 и t2) лобовыми швами № 1 и № 2. При дальнейших расчетах будем считать длину шва равной единице, т. е. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.