Сварные конструкции. Расчет и проектирование
КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНЦЕНТРАЦИИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ
Эффективным коэффициентом концентрации напряжений Кь называется отношение предела выносливости гладкого образца к пределу выносливости образца при наличии концентратора; 1; причем, чем ближе К» к единице, тем лучше работает изделие. У хрупких материалов эффективный коэффициент концентрации Кв близок к теоретическому, у пластичных — он значительно меньше.
Опытами установлено, что при значениях г, близких к единице, концентрация напряжений не оказывает существенного влияния на предел выносливости. С уменьшением г влияние концентраторов на понижение предела выносливости растет, наибольшего значения К„ достигает при г=*—1.
Расчетным путем пределы выносливости для образцов с концентраторами определяются на основе статистической теории усталостных разрушений, разработанной В П. Когаевым и С. В Серенсеном.
Чувствительность к концентраторам в образцах из низколегированной стали может быть выше, чем из низкоуглеродистой. Пределы выносливости сталей, испытанных при изгибающих усилиях и симметричных циклах, приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1 Пределы выносливости сталей c_j, МПа
|
Пределы вынослиоости сталей о_ь МПа, на воздухе и в воде при ЛГ=5-107 циклов
|
Предел выносливости основного металла в зоне термического влияния иногда изменяется по сравнению о пределом выносливости образцов из основного металла, не подвергавшегося влиянию процесса сварки. Восстановить предел выносливости можно иногда термической обработкой сварного соединения.
Заметное влияние на сопротивление усталости оказывают также размеры сечений образцов или конструктивных элементов. При увеличении диаметра образцов с 10 до 200 мм значения предела выносливости стали 22 снизились с 215 до 165 МПа, а стали 35 — со 155 до 90 МПа.
Крайне отрицательное влияние на усталостную прочность оказывает коррозионный коэффициент в агрессивных средах (табл. 5.2).