РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С УЧЕТОМ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ

ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Испытания на разрыв статической нагрузкой и ударом сварных соединений из малоуглеродистой стали, проведенные в температур­ном интервале от +20° до —60° С показали, что наблюдаемые в обычных типовых соединениях различия формы не имеют суще­ственного значения и прочность их всех является одинаковой [14 ]. При этом разрушение как при статической нагрузке, так и при ударе, производимом свободно падающим грузом, происходит в се­чении по основному металлу, расположенному вдали от сварного шва и сопровождается значительными пластическими деформа­циями. В таких условиях первоначальная концентрация напря­жений не может оказывать влияния на прочность, так как при пла­стическом деформировании происходит выравнивание напряжений и концентрация напряжений значительно снижается или даже полностью пропадает.

Однако в отдельных случаях при сочетании действия низкой температуры и наличия в конструкции особо сильных концентра­торов напряжений могут быть созданы условия, при которых даже применение первоначально пластичных материалов не смо­жет предотвратить опасность хрупких разрушений.

Наиболее высокая концентрация напряжений в реальных кон­струкциях наблюдается в некоторых узлах сварных конструк­ций в‘местах резкого изменения формы, создаваемого у концов отдельных прикрепляемых элементов. В качестве характерной мо­дели наиболее опасных участков таких узлов может быть принят крестовый образец, состоящий из центральной пластины и при­варенных к ней по краям двух полос. Эти полосы располагаются в плоскости, перпендикулярной плоскости центральной пластины, по ее продольной оси на некотором расстоянии друг от друга. При передаче через них растягивающего усилия в среднем участке центральной пластины создается значительная концентрация на­пряжений (рис. 6).

Условия работы среднего участка центральной пластины кре­стового образца могут изменяться в достаточно широких пределах 24

в зависимости от расстояния между прикрепляемыми концевыми полосами. При уменьшении этого расстояния концентрация напря­жений в центральной пластине повышается. Кроме того, при этом уменьшаются размеры участка, на котором при нагружении воз­можно развитие пластических деформаций, что создает условия и для концентрации деформаций.

Исследование прочности сварных крестовых образцов показало, что особо высокая концентрация напряжений может привести

б)

нПмм3

ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

кГ/мм2

60

а)

120

Ь?

120

мшшш

ЦІННІШІ.

ггпптппг

ІІІІІІІІІІ

300

При -55°

При 20°'

/

г,. .

/

' і.... ,ІІпт"Ґ

I I - L

20 ‘tO 60 во ЮО ПО ‘60 W0 200мм Ре

30

60

60

Рис. 6. Сварной крестовой образец с высокой концентрацией напря­жений (а) и изменение его предела прочности в зависимости от расстояния между ребрами (б) и от температуры (в)

к значительному снижению несущей способности и при статической нагрузке. В условиях пониженной температуры такое снижение прочности происходит в более сильной степени.

При испытании крестовых образцов было установлено, что су­ществует некоторое критическое значение для расстояния между прикрепляемыми ребрами, ниже которого происходит снижение прочности. Для пластин с размерами поперечного сечения 8 X X 150 мм2 это значение равно 20 мм. Существует также некоторое критическое значение температуры, ниже которого происходит снижение прочности. Для образцов из стали М16С с предельно сближенными прикрепляемыми полосами это значение темпера­туры составляет —50° С.

Результаты, полученные при исследовании прочности кресто­вых образцов, позволили объяснить многие случаи преждевре­менного разрушения, наблюдавшиеся в сварных конструкциях, имевших узлы, характеризующиеся скученностью швов.

РАСЧЕТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С УЧЕТОМ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ

КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В УЗЛЕ С РЕЗКИМ ОБРЫВОМ СВЯЗЕЙ

Примером узла с резким изменением формы может слу­жить крестовое соединение, в котором осуществляется сопря­жение элементов, расположенных в разных плоскостях (рис. 76). Применение”таких соединений имеет место, например, в узле фермы, когда …

РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ С ЛОБОВЫМИ ШВАМИ

Местные напряжения для соединения с лобовыми угловыми швами определяются по расчетной схеме рис. 68, б. Схема модели соединения и действующие в швах напряжения показана на рис. 74. В сечении по …

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Расчетную схему для определения местных напряжений в свар­ных соединениях можно представить в виде основного элемента постоянного поперечного сечения, нагруженного кроме внешней нагрузки еще и некоторыми силами, приложенными в местах отде­ления …

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.