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. …
РЕАКТИВНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
В том случае, если реактивные напряжения стреакт известны, и известна жесткость конструкции dN du ’ Ж — ux (be, t) ux (be, be) E Р0' Рис. 7.17 Зависимость упругой податливости …
УПРУГАЯ ПОДАТЛИВОСТЬ ПОЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ У КОНЦЕНТРАТОРОВ
На рис. 7.15 в качестве примера показана растянутая в вертикальном направлении пластина с почти круглым (t/p = 1,1) отверстием в середине поперечного сечения, ширина которого 2B в 5 раз больше …
ПРИБЛИЖЕННАЯ ОЦЕНКА УПРУГОЙ ПОДАТЛИВОСТИ ПОЛЯ СОБСТВЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
При сложной форме зоны разрушения упругую податливость поля собственных напряжений Al0 можно вычислить по схеме рис. 7.14, только решая плоскую задачу теории упругости численными методами. Однако если при вычислении Al0 …
ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОНСТРУКТИВНОЙ ПРОЧНОСТИ
Прочность узлов сварных конструкций называется конструктивной прочностью. Основная цель испытаний широких пластин — получить представление о влиянии температуры на конструктивную прочность простейших узлов сварных конструкций типа оболочек. Поэтому на рис. …
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. …
УПРОЩЕНИЯ МЕТОДА РАСЧЕТА ТРЕБУЕМОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ
Обычно зона разрушения включает сварной шов, в котором вероятны дефекты, но известна только их возможная максимальная величина. Она часто определяется чувствительностью методов контроля качества. В этом случае предполагают, что в …
МЕТОД РАСЧЕТА ТРЕБУЕМОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ
Этот метод расчета разработан только для статически нагруженных конструкций с целью предотвращения их разрушения при низком уровне напряжений. Вводятся следующие определения: 1. Все поля напряжений а, существующие в конструкции, разделяют …
ДЕЛЬТА-ПРОЕКТНАЯ КРИВАЯ
Авторы этой кривой Ф. М. Бурдекин и М. Г. Дэвис (Burde - kin F. M., Davis M. G.) попытались для условий корректности линейной механики разрушения получить удобное безразмерное выражение для …
РАЗРУШЕНИЯ ПРИ НИЗКОМ УРОВНЕ НАПРЯЖЕНИЙ
7.1. ИСПЫТАНИЯ ШИРОКИХ ПЛАСТИН -80 -60 -40 -20 | 0 +20 Collapsive temperatureТ, °С Рис. 7.1 Первые результаты испытания широких пластин Долгие годы разрушение при низком уровне напряжений в лабораторных …
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ВИД ИЗЛОМА
Из-за недоработанности теоретических методов расчета критериев межзеренного разрушения при построении расчетных норм до сих пор пользуются экспериментальными зависимостями длительной прочности стали от времени при заданной температуре. На рис. 6.116 приведены …
ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ДО МЕЖЗЕРЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ
(6.217) По обоим описанным механизмам образования дефектов на границах зерен интенсивность повреждений зависит от величины зернограничного проскальзывания АН. Поэтому наиболее обоснованным критерием образования разрушений этого типа была бы формула: АН …
ВЛИЯНИЕ ФОСФОРА
Энергия поверхностного натяжения границы зерна явно меньше, чем у металла внутри кристалла. Кроме того, она может быть значительно понижена атомами примеси, которые выпадают на границе зерна. Особенно заметно влияние фосфора: …
ХРУПКОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПО ГРАНИЦАМ ЗЕРЕН
С этим механизмом часто связано появление дефектов в металле шва и зоне термического влияния. По табл. 1.3 это факторы 5 и 6, число аварий от которых в сумме составляет 4,1% …
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА РОСТА ТРЕЩИН У СВАРНЫХ ШВОВ
Скорость роста усталостной трещины определяется, как было указано выше, по формуле (6.190) и рис. 6.194. Но, в отличие от первой формулы (3.61) для вычисления коэффициента интенсивности напряжений Kj вблизи сварных …
АНАЛИЗ ВЕЛИЧИНЫ ЭФФЕКТИВНОГО РАДИУСА СТРУКТУРНОГО ЭЛЕМЕНТА
Как указано выше, у сварных соединений размер радиуса структурного элемента в 5 и более раз превышает размер структурного элемента материала для образцов из однородного материала с полированной поверхностью. Этот результат …
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭФФЕКТИВНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ
В качестве базы при этом методе используются упругие решения соответствующих задач о концентрации напряжений. Например, путем обработки многочисленных результатов упругих решений, полученных методом конечных элементов, Ф. В. Лавренс (Lawrence F. …
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ КОНСТРУКТИВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Задача состоит в том, чтобы определить расчетные напряжения у концентратора сварного соединения вне зависимости от радиуса сопряжения основного металла с наплавленным металлом. Одним из первых было предложение проф. В. А. …
ЛОКАЛЬНЫЙ ПОДХОД
При этом подходе расчет прочности опирается на локальные напряжения, определенные в точке конструкции, где ожидается зарождение трещины усталости, экспериментальным или расчетным путем. Но при разработке этого подхода обнаружилось, что радиус …
ПОДХОД, ОСНОВАННЫЙ НА НОМИНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ
Подход, основанный на номинальных напряжениях, включен в следующие нормативные документы: • британские стандарты: BS7608, BS5400, BS5500, BS8118, BSPD6493 (1980-1991 гг.); • американский стандарт по расчету котлов и сосудов ASME 1968 …
РАСЧЕТ НА УСТАЛОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
6.4.5.1. ДВА ПОДХОДА ПРИ РАСЧЕТЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ При попытке использовать приведенные выше формулы к расчету на усталость сварных соединений возникают две проблемы. 1. У сварных соединений трещины усталости появляются обычно …
РАСЧЕТ РОСТА ТРЕЩИН УСТАЛОСТИ
Содержание разделов 6.4.1-6.4.3, строго говоря, относится только к анализу условий зарождения трещин усталости. Хотя в эти разделы попали экспериментальные результаты ранних работ, в которых две стадии усталостного разрушения: зарождение (инициация, …
СОВМЕСТНОЕ ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ И ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА УСТАЛОСТЬ
Основываясь на том, что накопление усталостных повреждений определяется только размахом действующих на деталь напряжений, считается, что произведение р ■ са, k остается постоянным и равным предельному значению амплитудных напряжений са …
ЭФФЕКТИВНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ
Эффективным коэффициентом концентрации напряжений р при расчетах на усталость называется отношение предела усталости гладкого образца (a-L) к пределу усталости образца с концентратором (ct-l, K) при знакопеременном симметричном цикле (г = …
ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Влияние остаточных напряжений учтем по предложению Н. O. Окерблома, опубликованному в монографии «Конструктивно-технологическое проектирование сварных конструкций» в 1964 году. Оно сводится к следующему утверждению: Металл в малом объеме, где ожидается …
ПОЛНАЯ ДИАГРАММА ГУДМАНА
Диаграмма рис. 6.78а построена только для области cm > 0. При построении полной диаграммы нужно учесть и область средних сжимающих напряжений. Экспериментальные результаты по влиянию средних напряжений c m на …
ВЛИЯНИЕ СРЕДНИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРЕДЕЛ УСТАЛОСТИ
Получение экспериментальных данных и построение по ним графиков типа приведенных на рис. 6.74 — очень длительное и дорогое занятие. Поэтому предел усталости (точнее аЕ) при испытаниях на изгиб обычно определяют …
ВЛИЯНИЕ РАЗБРОСА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ТОЧЕК НА РАСЧЕТНЫЙ ПРЕДЕЛ УСТАЛОСТИ
Экспериментальные результаты по определению предела усталости имеют значительный разброс. Считают, что независимо от выбранной системы координат и числа циклов разброс экспериментальных точек на графиках вида рис. 6.746 не зависит от …
ВЛИЯНИЕ ЧИСЛА ЦИКЛОВ НА РАЗРУШАЮЩУЮ НАГРУЗКУ
В области многоцикловой усталости зависимость прочности от числа циклов устанавливают по экспериментальным результатам. Для этого испытывают одинаковые образцы при разных уровнях максимальных напряжений amax и отмечают число циклов Nf, при …
ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЦИКЛОВ
Для конструкционных сталей и алюминиевых сплавов к разрушениям при малоцикловой усталости относят обычно такие, которые происходят при числе циклов Nf < 104...105 (индекс f от англ. fracture «разрушение, излом» или …
КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ
На рис. 6.88 приведены экспериментальные результаты Н. А. Ма - хутова по изменению ширины петли при мягком циклическом нагружении трех сталей. Чем выше линия, тем больше нагрузка. Из рис. 6.68а …
МАЛОЦИКЛОВАЯ УСТАЛОСТЬ
6.4.2.1. КРИВЫЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА Микромеханизм разрушения стали при малоцикловой усталости аналогичен механизму вязкого разрушения. В процессе пластической деформации поры зарождаются, накапливаются и сливаются, образуя трещину. Как и при вязком …
РАЗРУШЕНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ УСТАЛОСТИ
Согласно табл. 1.3 это фактор 2, с которым связано почти 7% аварий сварных конструкций. 6.4.1. ПАРАМЕТРЫ ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ При работе элемента конструкции могут быть заданы либо колебания усилий, либо колебания …
