МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНЖЕНЕР-СВАРЩИК

Проектирование и расчет сварных конструкций

Основы прочности

Типы кристаллических решеток конструкционных материалов. Упругие и пластические де­формации металлов. Виды разрушений: вязкое, хрупкое, квазихрупкое разрушения. Условия перехода от вязкого к хрупкому разрушению. Виды напряженного состояния. Линейное, плоское и объемное напряженное состояние. Физическое представление о прочности. Ин­женерное понятие прочности. Критерии прочности. Задачи теории прочности. Классические критерии прочности. Критерий наибольших нормальных напряжений (первая теория прочно­сти). Критерий наибольших линейных деформаций (вторая теория прочности). Критерий наибольших касательных напряжений (третья теория прочности). Критерий удельной потен­циальной энергии формоизменения (четвертая теория прочности). Понятие предельного со­стояния конструкции. Виды предельных состояний: наступление разрушения, развитие чрезмерных деформаций, образование трещин.

Основы расчета сварных швов.

Типы сварных швов и соединений. Неоднородности сварных швов и соединений. Механиче­ская неоднородность и причины ее возникновения. Геометрическая неоднородность свар­ных соединений. Концентрация напряжений в различных типах сварных соединений. Соеди­нения с мягкой прослойкой. Влияние мягкой прослойки на прочность сварного соединения. Соединения с твердой прослойкой. Влияние твердой прослойки на прочность сварного со­единения. Деформационное состояние металла шва при нагружении. Модели твердого те­ла. Идеально упругое, упрого-пластическое и пластическое тело. Модель вязкоупругого те­ла. Выбор критерия прочности для сварных швов. Методики расчета на прочность сварных швов. Методика расчета по предельному состоянию. Условие прочности. Расчетные нагруз­ки. Коэффициент перегрузки. Несущая способность. Коэффициент условия работы конст­рукции. Расчетное сопротивление металла. Методика расчета по допускаемым напряжени­ям. Понятие допускаемого напряжения. Коэффициент запаса прочности. Условие прочности. Сравнитепьный анализ методик и области их применения

Механика разрушения

Введение. Основные задачи и концепции механики разрушения. Примеры катастрофических разрушений сварных конструкций. Виды разрушения и определяющие разрушение парамет­ры. Характеристика хрупкого, квазихрупкого, вязкого и смешанного разрушений. Критерии разрушения. Энергетический критерий Гриффитса. Поверхностная энергия при разрушении. Концепция квазихрупкого разрушения Орована. Сиповой критерий Ирвина. Типы хрупких трещин. Разрыв компонентов вектора перемещений на фронте разрушения трещины. Ко­эффициент интенсивности напряжений (КИН) у вершины трещины. Методы расчета КИН для типовых задач теории трещин хрупкого разрушения. Деформационный критерий разру­шения Панасюка. Пластическая деформация в вершине трещины. Форма и размеры ппасти - ческой зоны. Раскрытие трещины в вершине. Методы расчета раскрытия трещины. Эффек­тивная длина трещины. Трещиностойкость материала. Методы экспериментапьного опре­деления трещиностойкости материалов Использование малогабаритных образцов для оп­ределения критического раскрытия трещины Влияние граничных условий на КИН и раскры­тие трещины. Особенности сварочных задач теории трещин хрупкого разрушения.

Поведение сварных конструкций при статических нагрузках

Виды нагружения конструкций. Понятие статического нагружения. Поведение металлов при статическом нагружении. Виды предельных состояний (отказов) при статическом нагруже­нии. Перемещения и напряженное состояние при статическом нагружении. Закон Гука дпя разпичных спучаев нагружения. Классификация сварных конструкций. Конструкции стержне­вого типа. Конструкции бапочного типа. Обопочковые конструкции. Опредепение перемеще­ний и напряжений в конструкциях различного типа. Перемещения и напряжения при осевом нагружении. Перемещения и напряжения при изгибе. Устойчивость стержневых систем По­ведение оболочковых конструкций. Тонкостенные оболочковые конструкции. Уравнение Ла­пласа. Материалы для сварных конструкций при статическом нагружении.

Сварные конструкции с неподвижными статическими нагрузками

Основные типы сварных соединений конструкций. Соединения выполненные сваркой ппавпением (стыковые, тавровые, нахлесточные) и сваркой давлением (точечные, шовные).

Проектирование (расчет на прочность) сварных стыковых соединений при действии осевой нагрузки, моментов и совместного действия осевой силы и моментов. Проектирование на - хлесточных соединений с лобовым швом на действие осевой силы, момента и совместного действия осевой силы и момента. Проектирование нахлесточных соединений с фланговыми швами на действие осевом силы, моментов и совместного их действия. Проектирование комбинированных нахлесточных соединений. Расчет прочности по полярному моменту инерции. Расчет прочности по методу разделения на составляющие. Проектирование то­чечных сварных соединений (одноточечных и многоточечных). Проектирование соединений, выполненных шовной сваркой. Примеры расчета.

Поведение сварных конструкций при динамических нагрузках

Понятие динамического нагружения. Поведение металла при динамическом нагружении. Явление усталости металлов. Понятие предела усталости (выносливости). Факторы, влия­ющие на сопротивление усталости. Диаграмма усталости Смита. Характер переменной нагрузки. Роль факторов, обусловленных сваркой. Концентрация напряжений и деформа­ции. Эффективный коэффициент концентрации напряжений. Неоднородность механических свойств. Роль остаточных напряжений. Методы повышения усталостной прочности. Терми - ческая обработка сварных конструкций. Поверхностная обработка сварных соединений. Долговечность соединений при малоцикловом нагружении. Сопротивление усталости свар­ных соединений в многоцикловной области. Влияние на усталостную прочность дефектов сварки (поры, подрезы, непровары).

Конструирование динамически нагруженных сварных конструкций

Методика расчета на прочность сварных соединений. Назначение расчетных сопротивлений и допускаемых напряжений при динамическом нагружении. Коэффициент занижения допус­каемых напряжений. Сопротивление усталости сварных соединений, выполненных дуговой сваркой. Пределы выносливости различных видов сварных соединений. Эффективные ко­эффициенты концентрации напряжений для сварных соединений Сопротивление усталости сварных соединений, выполненных сваркой давлением. Принципы проектирования конст­рукций, предназначенных для работы при переменных нагрузках. Главные принципы проек­тирования. Выбор материала для сварных конструкций при динамическом нагружении, При­меры расчета.

Конструирование термодинамически нагруженных конструкций

Изменение механических свойств металлов при повышенных температурах. Условия проте­кания пластических деформаций. Пластическая деформация в условиях постоянства на­грузки. Явление ползучести. Стадии ползучести. Неустановившаяся ползучесть, установив­шаяся ползучесть. Стадия разрушения. Кривые ползучести. Пластическая деформация в условиях постоянства деформации. Явление релаксации. Кривые релаксации. Понятие пре­дела ползучести. Методы испытания на ползучесть. Понятие предела длительной прочно­сти. Факторы влияющие на поведение металла при повышенных температурах. Методика расчета на прочность при высоких температурах. Назначение допустимых напряжений.

Конструирование сварных конструкций из алюминия и его сплавов

Изменение механических свойств алюминиевых сплавов при изменении температуры. Осо­бенности работы алюминиевых сппавов при нагружении. Сопротивляемость алюминиевых сппавов действию статических и динамических нагрузках. Механические свойства сварных соединений. Прочность сварных соединений термически неупрочняемых сппавов. Проч­ность сварных соединений термически упрочняемых сппавов. Значения допускаемых на­пряжений и расчетных сопротивлений. Остаточные деформации и напряжения при сварке алюминиевых сппавов.

Сварка арматурной стали

Состав, структура, свойства и применение. Свариваемость. Способы сварки и сварочные материалы. Ванно-дуговая сварка. Термитная сварка. Техника и режимы сварки.