ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ДИАГРАММА Я. Б. ФРИДМАНА

На рис. 6.455 показана третья классическая диаграмма, опи­сывающая переход материала из вязкого состояния в хрупкое. Она предложена Я. Б. Фридманом в 1930-х годах и строится в коорди­натах: нормальное напряжение ст1 — касательное напряжение т1. Так как т1 = ■ 31/2, отношение а1 /т1 =-^ л13 характеризует жест­кость напряженного состояния. На этой диаграмме линии нагру­жения с разной, но постоянной жесткостью напряженного состоя­ния представляются прямыми, исходящими из начала координат.

Диаграмма Фридмана строится для постоянной температуры. Поэтому линия предела текучести b-c становится горизонтальной прямой (т = тТ = TOnst). Линия d-c схемы Йоффе представляется вер­тикальной прямой (ст1 = 5отр = TOnst). Линия квазихрупких разру­шений c-f характеризует рост сопротивления отрыву от предшест­вующей пластической деформации при уменьшении жесткости напряженного состояния и, следовательно, увеличении деформа­ции, предшествующей разрушению. Наконец, линия f-g показы­вает сопротивление металла вязким разрушениям, которое в ка­сательных напряжениях остается постоянным при постоянной температуре.

На схеме приведены три прямые линии нагружения. Видно, что при Ті/Ст! = 1/5 линия нагружения пересекает сопротивление отры­ву по d-c. Разрушение хрупкое. Если т1/ст1 = 0,48, то происходит квазихрупкое разрушение на линии f-с. Наконец, при т1/ст1 = 1 происходит вязкое разрушение на линии f-g.

На рис. 6.45е показана диаграмма Фридмана, скорректирован­ная на основании современных представлений. Во-первых, линия с-d здесь отсутствует. Хрупкое разрушение стали не может про­исходить при напряжениях ниже предела текучести. Разрушения при нулевой пластичности происходят на линии с-а, которая яв­ляется продолжением линии предела текучести b-c.

Вторая корректировка менее существенна. Здесь линия g-f вязких разрушений — кривая. Учтено то, что при возрастании гидростатического напряжения снижается критическая деформа­ция, при которой происходит вязкое разрушение. Следовательно, снижается максимальное касательное напряжение, при котором оно происходит.

Линия нагружения, которая касается кривой с-f в точке i, со­ответствует переходу от вязкого механизма разрушения к квазих - рупкому, а линия нагружения, проходящая через точку с, соот­ветствует переходу к нулевой пластичности.

Все три скорректированные диаграммы (рис. 6.456, г, е) отра­жают одни и те же механизмы деформации и разрушения метал­ла. Точки на них, обозначенные одинаковыми буквами, соответ­ствуют одним и тем же явлениям. Поэтому эти диаграммы следует рассматривать не как отдельные построения, а как сечения од­ной и той же многомерной пространственной фигуры, которая описывается уравнениями, приведенными выше.