Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности

216 Работоспособность сварных соединений дин монотонном ууагружении
...
У более прочной стали АБ-1Ш площадка текучести выражена менее четко, чем у стали 15ГБ. Соответственно и на диаграмме о - V
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
7.5.1), ее зависимость о, = /(ef) также не имеет площадки текучести. Соответственно и процесс разрушения образцов с поверхностной трещиной в случае стали ДИ-52 протекал подобно тому, как было описано выше для стали ЭП-678, имея отличие только в том, что макропластические деформации сечения в образцах из стали ДИ-52 начинались при более низком уровне напряжений оср и к моменту страгивания трещины 8g m составляло 0,1.-0,12 мм по сравнению с SQtm
...
218 Работоспособность сварных соединений при монотонном
...
Последний из перечисленных признаков вязкого разрушения позволяет предположить наличие непосредственной связи характера разрушения, с тем что уровень напряжений 0ср = °q
...
Обобщение результатов исследования трещипостои кости
...
стали 15ГБ привело к существенному снижению притупления вершины трещины перед страгиванием (Sg ш
...
Понижение температуры испытания образца из стали 15ГБ до —100 "С привело к страгиванию трещины в упругой области нагружения, поскольку 8g ^ не превышало 0,01 мм, причем трещина практически сразу стала нестабильной и разрушение всего сечения образца (7.5.3,6) имело хрупкий характер.
...
Испытания образцов из стали АБ-1Ш при температуре —80, —120 и —130 "С показали результаты по характеру разрушения (рис.7.5.4), близкие описанным выше. Отличие проявилось только в том, что при вязкохрупком разрушении на стадии подрастания трещины, снижения нагрузки, как при испытании образца из стали 15ГБ, не наблюдалось. По-видимому, это связано с отсутствием площадки текучести на кривой деформирования стали АБ-1Ш.
...
Выполненный анализ процесса разрушения большого количества образцов с поверхностной трещиной позволяет конкретизировать условия наступления разрушения того, на какой стадии процесс деформирования (рис.7.5.5. и табл.7.5.2) оказывается прерванным страгиванием трещины.
...
Работоспособность ввидтц соединений нрн монотонном мгружении
...
Если страгивания на первом этапе не произошло и уровень 8, ср достиг 8ЛД, то зона пластичности на этапе II
...
Обобщение результатов исследовании трещтостойкости
...
Выше, в §7.4, отмечалась целесообразность использования образцов с поверхностной трещиной для оценки численных значений критерия К1с.
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
Так, в случае хрупкого разрушения, когда стронувшаяся трещина становится сразу нестабильной, корректность использования равенства К10
...
При постановке испытаний с целью оценки трещиностойкости металла условия корректности, приведенные в табл. 7.5.2, необходимо дополнить рекомендациями по выбору толщины образца и размеров поверхностной трещины.
...
При анализе результатов испытаний элемента со сквозной или краевой трешиной нередко используют зависимость критического значения КИН от исходного размера трещины / (рис. 7.5.6,с) [199, 200, 201]
...
Однако в нашем случае, применительно к несквозной трещине — поверхностной или внутренней (рис.7.5.6Дв), установление зависимости типа (7.5.1) осложняется тем, что размер трещины приходится характеризовать одновременно двумя параметрами: глубиной / или 2 / и длиной 2 с. Преодолеть это затруднение можно введением обобщенного размера
...
224 Работоспособность сварных соединений при монотонном нагружении
...
В этом случае обобщенный размер полуэллиптической поверхностной трещины численно равен полудлине сквозной трещины, расположенной в бескончном теле с таким же уровнем растягивающих напряжений, коэффициент интенсивности напряжений которой равен максимальному значению Кх
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
226 Работоснособность сварных соединений при монотонном нагружении
...
<?,*,г — распределение пластических удлинений волокон 6^ по толщине перемычки в образцах № 1, 8, и 17. Номера образцов соответствуют табл.7.5.4
...
Таким образом, согласно ранее приведенной табл.7.5.2, характер разрушения всех образцов с поверхностной трещиной (табл.7.5.4) является хрупким и, казалось бы, сомневаться в корректности использования равенства KlQ
...
228 Работоспособность сварных соединений при монотонном нагружении
...
трехмерных КЭ, сгущение конечно-элементной сетки вокруг фронта трещины и использование аппарата теории течения для материала с упрочнением. Обеспечение возможности сопоставления поведения конкретного экспериментального образца и математической модели потребовало, во-первых, соответствия граничных условий модели схеме эксперимента, а во-вторых, учета изменения остроты исходной трещины в процессе деформирования.
...
В ходе отладки модели [129] было показано, что при решении задачи с однородной деформацией (без трещины) модель точно отражала деформационную характеристику с произвольным законом упрочнения, при решении упругой задачи распределение деформаций и перемещений у вершины трещины соответствовало вычисленному по критерию Kv
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
Так, например, в ряде работ Института проблем прочности АН Украины [147, 332 и др.) разработана методика исследования влияния напряженного состояния с тремя растягивающими компонентами главных напряжений на кинетику накопления повреждений путем растяжения гладких образцов и образцов с кольцевой проточкой различного очертания (рис.7.5.11). Испытания этих образцов проводили в установке с регулируемой жесткостью нагружающей системы, достаточной для реализации условий равновесного деформирования образцов с концентраторами [148]. Продольные удлинения на базе 11 мм, а также изменения диаметра в сечении с концентратором измеряли в процессе нагружения с помощью специального деформометра. На всех ниспадающих
...
230 Работоспособность сварных соединений при монотонном иагууженяи
...
Изложенная методика испытаний, а также конкретные данные этих работ [147, 332] были использованы А.С.Куркиным для построения упомянутой выше зависимости предельной пластичности от объемности НДС, т.е. ег
...
Обобщение результатов исследования трицияостойкости
...
Схема использования параметра е( при моделировании условий наступления предельного состояния разрушения при проектировании сварного изделия рассмотрена в §14.5.
...
Рис.7.5.13. Диаграммы предельной пластичности ejql сталей 02Х10Н9МТ (1), 15Х2МФА (2) и магниевого сплава ИМВ2 (3) [130]
...
Общая схема экспериментально-расчетной оценки условий разрушения элемента конструкции с трещиной или концентратором при монотонном нагружении представлена на рис.7.5.14.
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
концентратора (включая и кольцевую трещину) в тот момент процесса деформирования, что соответствует возникновению макротрещины.
...
Завершение такой подготовки обеспечивает возможность использования математического моделирования для анализа условий страгивания и роста трещины от различных концентраторов (включая трещину) в процессе монотонного увеличения нагрузки применительно к типовым конструктивным элементам с последующей постановкой расчетной оценки работоспособности узлов реальных конструкций, имеющих те или иные дефекты (поз.15, 16
...
Обобщение результатов исследования трещиностойкости
...
§ 7.6. Несущая способность и трещиностойкость стыкового сварного соединения при наличии неоднородности механических
...
В большинстве случаев в зоне стыкового соединения имеет место неоднородность механических свойств, об этом наглядно свидетельствует распределение твердости в поперечном сечении соединения. В зонах с меньшей твердостью (мягкие прослойки) пластические деформации при нагружении возникают раньше, чем в зонах с большей твердостью. Влияние такой локализации пластической деформации на максимально достижимую прочность было исследовано О .А Бакши и его сотрудниками [6, 7].
...
В первом случае (рис.7.6.1,е,б) можно принять, что при нагружении плоские сечения сохраняются и все зоны относительно мягкого металла (м) существенно более твердой подкаленной зоны термического влияния (ст) и "твердого" основного металла (т) получают одинаковые деформации. На рис.7.6.1,в можно видеть, что различие диаграмм растяжения о - е отдельных зон соединения приводит к опережающему росту условных напряжений в наиболее твердом металле (ст) вплоть до уровня временного сопротивления овст.
...
236 Работоспособность сварных соединений при монотонном нагружении
...
! Таким образом, при расположении шва вдоль растягивающего 'усилия пониженная деформационная способность одной из зон может снизить максимально возможную прочность по сравнению с элементом без швов.
...
Во втором случае, при поперечном расположении шва относительно растягивающего усилия (рис.7.6.2), влияние неоднородности механических свойств проявляется иначе.
...
Благодаря различию значений коэффициента Пуассона в упругой и пластической областях участки более прочного металла, работающие в упругой области, препятствуют развитию пластических деформаций в соседней мягкой прослойке. Стесненность деформаций мягкой прослойки предопределяет появление объемно-напряженного состояния и повышение сопротивления развитию в ней пластических деформаций. В результате возникает эффект "контактного упрочнения" мягкой прослойки, который зависит от относительной толщины прослойки х
...
Исходя из того, что материалы прослойки (м) и основного металла (т) приняты идеально упругопластическими и их пределы текучести находятся в соотношении отм « отт, были получены решения о наступлении текучести прослойки в составе соединения в зависимости от размера прослойки, формы поперечного сечения и значения <ттм в виде
...
Несущая способность и трещииостоикость сварного соединения
...
Как видно на рис.7.6.3, с уменьшением относительной толщины мягкой прослойки х эффект контактного упрочнения усиливается, и при некотором ее значении обеспечивается возможность достижения прочности основного металла. Однако достижение столь полного упрочнения затрудняется тем, что схема напряженного состояния участков твердого металла вблизи прослойки оказывается значительно более мягкой по сравнению с трехосным растяжением мягкой прослойки, и они вступают в пластическую деформацию, в то время как вдали от прослойки металл работает еще упруго. Естественно, что такое смягчение металла в приконтактной области уменьшает сдерживание деформаций мягкой прослойки, ослабляя эффект упрочнения. В этом случае контактное упрочнение реализуется не полностью, и в выражение (7.6.2) приходится вводить коэффициент реализации контактного упрочнения Кр<
...
238 Работоспособность сварных соединений при монотонном нагружении ^
...
Рис.7.6.4. Зависимость коэффициента контактного упрочнения Жж
...
Несущая способность и треиишостойкость сварного соединения
...

Основы металлографии и пластической деформации стали
Оборудование для контактной сварки постоянным током
Справочник конструктора металлических конструкций
Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности
Сварка пластмасс ультразвуком
Основы сварочного дела
Газовая сварка и резка металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности