ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВЛИЯНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ КОНЦЕНТРАТОРА

Распределение жесткости напряженного состояния в мини­мальном сечении (х = 0) пластины с двусторонней гиперболиче­ской выточкой приведено на рис. 3.24.

В левой части этого рисунка показаны графики для концен­тратора сравнительно малой остроты: а/р = 2. Видно, что если та­кой концентратор имеет глубину порядка 10% от минимального сечения (В/а = 1,1), то жесткость напряженного состояния не пре­вышает 1,3; т. е. максимальные нормальные напряжения не мо­гут превышать предел текучести более чем на 30%.

Чтобы получить жесткость напряженного состояния ^ = 1,8, нужно изготовить образец, в котором глубина надрезов в 10 раз превышает размер минимального сечения, т. е. глубина дефекта должна уменьшать сечение пластины на 90%.

Естественно, что в нормальных деталях машин или конструк­ций такая конфигурация практически не встречается. Она может возникнуть в случае, когда у многопроходного стыкового шва с двусторонней разделкой выполнены только корневые проходы. Дальнейшее увеличение глубины надреза до B/t = 100 повышает максимальную жесткость напряженного состояния совсем немно­го (до ^ = 1,897).

ВЛИЯНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ КОНЦЕНТРАТОРА

Рис. 3.24

Распределение жесткости напряженного состояния по минимальному сечению у двустороннего гиперболического надреза при разной его относительной глубине B/а при растяжении

В правой части рис. 3.24 показаны те же зависимости, но для сравнительно острых надрезов (а/р = 25). Видно, что в этом слу­чае при всех имеющих практическое значение глубинах надрезов (B/t < 10) максимум ^ сдвигается по сравнению с предыдущим гра­фиком от центра сечения к корню надреза. Но даже при В/t = 10, ^ < 2,4 только при неправдоподобно глубоких надрезах (B/t = 1000) жесткость напряженного состояния приближается к своему мак­симальному значению для плоской деформации (^ = 2,566), пока­занному на рис. 3.23 при а = 1 и m = 0.

На рис. 3.25 приведены такие же графики для минимального сечения пластины у внутреннего эллиптического отверстия.

Заметим, что в отличие от предыдущего рисунка по оси орди­нат отложена не координата у, а расстояние рассматриваемой точ­ки от вершины концентратора, отнесенное к его минимальному радиусу. Кроме того, параметрр, входящий в формулы (3.20) для вычисления напряжений у этого концентратора, определен толь­ко для пластины бесконечной ширины. Поэтому, в случае пласти­ны ограниченной ширины для нахождения среднего напряжения р0

ВЛИЯНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ КОНЦЕНТРАТОРА

10

Рис. 3.25

Распределение жесткости напряженного состояния в минимальном сечении пластины с эллиптическим отверстием

а

б

1,6

л

1,4

1,2

1,0

(у - О/р

в сечениях, удаленных от концентратора, которое входит в фор­мулу (3.28), необходимо прибегнуть к интегрированию:

B

Ро

p

Ро = B' J(y)dy, (3.56),

(B2/t2 + 2t / р-2) yjB2/t2 +р/t-1 ' I P

после которого получим:

P-3 ,^B2/12 *P/1-1*^^1 J-f

Следует заметить, что увеличение B/t, которое входит в фор­мулу для p0, соответствует уменьшению относительной глубины концентратора. Поэтому при построении кривых отношение B/t, входящее в последнюю формулу, пересчитывалось в соответствии со схемой рис. 3.25 на отношение B/a = (B/t)/(B/t - 1).

В левой части рис. 3.25 показана зависимость ^ от относитель­ной глубины концентратора. На правом графике показано влия­ние относительной остроты концентратора.

Видно, что в случае мелкого надреза максимальная жесткость напряженного состояния достигается на расстоянии 1-2 радиусов от дна надреза. Правда, для надрезов значительно большей остро­ты это расстояние может доходить и до 10р.

Как и для внешних надрезов, ^ увеличивается с увеличением остроты t/р и относительной глубины В/а надреза. Но уровень максимальных значений жесткости несколько ниже, чем у дву­сторонних выточек. Даже при В/а = 1000 жесткость напряженно­го состояния на этих графиках не достигает своего максимального значения 2,566, получаемого при плоской деформации.

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
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

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

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.