Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности

Листать книгу

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

скачать книгу Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности

Напряжения от силы среза относят ко всей площади швов, так как пластину и уголок считают абсолютно жесткими телами (рис. 14.2.6,6). Ввиду того, что одному и тому же катету может соответствовать разная глубина про плавления, целесообразно в расчетах пользоваться не размером катета, а размером минимального сечения, проходящего по шву (рис.14.2.6,е), то есть это размер OA
...
Для вычисления напряжений от момента М, необходимо определить полярный момент инерции швов относительно точки О,
...
504 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Максимальное рабочее напряжение ттах в машиностроении сранивакЛ с допускаемым напряжением [г]
...
506 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Расчет на статическую прочность без учета концентрации напряжений 507
...
Затем выполняем обычный расчет для определения напряжений, принимая, что расчетный катет горизонтальных швов /, равен аСА, а вертитикального шва /2 равен а
...
508 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Рис. 14.3.1. Влияние концентрации напряжений на изменение предела выносливости в зависимости от характеристики цикла нагружения для сталей А
...
Согласно СНиП элементы и сварные соединения разделены на 8 групп. Чем выше номер группы, тем значительнее концентрация напряжений в сварном соединении и ниже его прочность.
...
Расчет прочности н долговечности нри переменных нагрузках
...
[204] сварные соединения разделены на 12 групп по уровню концентрации напряжений. Номер группы (от 1 до 7) для конкретного сварного соединения зависит от характера приложения нагрузки, конструктивно-технологического решения, способа получения заготовок, качества сварки и послесварочной обработки. В отличие от СНиП, в этом методе большое внимание уделяется влиянию остаточных напряжений от сварки (оост), для чего в обозначение группы вводится буква "о" при высоком уровне оост > 0,5 от и "б"
...
Учет влияния числа циклов й асимметии цикла осуществляется по диаграммам, приведенным в [204] для каждой группы. Например, на рис. 14.3.4 показан комплект диаграмм для группы За, а на рис. 14.3.5 — для группы 36.
...
За отказ сварного соединения принимается образование усталостной трещины глубиной 2...3 мм. Усталостная долговечность определяется в многоцикловой области нагружения.
...
Характеристики сопротивления усталости (ХСУ) определяются по вероятности отказа в зависимости от принадлежности к группе элементов и классу прочности сталей: низкоуглеродистых (от = 240...280 МПа), низколегированных (от = 420...480 МПа) и высокопрочных (от = 600...680 МПа) с помощью соответствующих таблиц и графиков.
...
510 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
512 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Расчет прочности в долговечности при переменных нагрузках
...
На осноие метода локальных напряжений. При использовании концепции локальных напряжений
...
514 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Изложенный выше метод расчета исходит из подтверждаемого экспериментальными данными положения, что номинальные пределы выносливости обратно пропорциональны коэффициентам локальной концентрации напряжений ав
...
Расчет прочности и долговечности при переменных нагрузках
...
предприятиях не одинаков, и реальные размеры катетов фактически зависят не от задаваемых конструкторско-технологических условий их выполнения, а определяются, по-видимому, случайными факторами, возникающими в процессе производства. Обобщение размеров большого количества шлифов сварных соединений (толщина элементов 4...8 мм) представлено в виде статистического образа реального профиля угловых швов с 95%-ными доверительными границами интервала варьирования размеров (рис. 14.3.7). В конструкциях сельхозмашин нагружение сварных соединений с лобовыми швами в основном осуществляется по трем типовым схемам, которые представлены на рис. 14.3.8. Расчеты, выполненные методом конечных элементов, показали, что на НДС соединения значительное влияние оказывает толщина основной несущей детали cv
...
Рис. 14.3.7. Статистический образ реальных сварных соединений сельхозмашин характерных иесплошностей зоны перехода
...
516 Методы расчета прочности, долговечности и работоиюсобности
...
К числу геометрических параметров, определяющих НДС сварных соединений (рис. 14.3.7), относятся: толщина детали ср угол подхода от наплавленного металла к основному р, а также катет шва к, й глубина проплавления е, как составные части основания шва L. При наличии в сварных соединениях подрезов на НДС оказывает влияние их глубина И и раскрытие р (рис. 14.3.7).
...
Влияние параметров геометрии соединения на концентрацию напряжений проявляется комплексно, и это затрудняет выбор ад для рас
...
можно получить, используя регрессионные модели типа ав = /(кр к^, R, <р ... с,), варьируя размерами геометрических параметров, исходя из статистического образа сварных швов отдельно для каждой типовой схемы нагружения.
...
В расчетах на усталость приходится вводить наибольшее значение коэффициента ав, которое может быть в рассматриваемом сварном соединении. Поэтому следует принимать квантильные значения коэффициента ав при условии, что реальная величина не превышает расчетную с вероятностью Р. Для практических расчетов сварных соединений, выполняемых полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа по обычной серийной технологии, допускающей в соединенях присутствие подрезов и наплывов, квантильные значения аВР уровня Р = 0,99 предлагается определять по формулам: для схемы нагружения 1
...
где [ aD ] — допускаемый локальный предел вьшосливости при R = 0. Локальные напряжения в зоне разрушения образца связаны с номинальным соотношением
...
Расчет прочности и долговечности при переменных нагрузках
...
учетом его реальных размеров и профиля сварного соединения. В соответствии с этим зависимости о0 и св
...
При использовании сопротивления усталости о0 эти кривые справедливы только для данных испытанных образцов. Однако переход от о0 к позволяет использовать значения о^ для любых других типов сварных соединений с угловыми швами из стали СтЗ.
...
В процессе эксплуатации различные сварные соединения конструкции нагружены не одинаково. Исходя из этого, в рассмотренной работе [334] предложено требования к качеству выполнения сварных соединений дифференцировать в соответствии с их категорией, устанавливаемой конструктором в зависимости от уровня и характера нагружен-ности соединения, его конструктивного оформления и свариваемых толщин. В этом случае можно снизить металлоемкость и повысить несущую способность сварной конструкции, сосредоточив усилия по повышению качества выполнения только на небольшом числе высоко-нагруженных сварных соединений.
...
518 Методы •расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
б) второе затруднение возникает из-за отсутствия исчерпывающей информации о действительных механических свойствах металла в зоне, откуда стартует трещина.
...
Сначала рассмотрим случай, когда вязкие свойства металла на всем протяжении движения трещины одинаковы и соответствуют наиболее низким свойствам основного металла, которые могут быть у металла, поставленного металлургической промышленностью.
...
Расчет прочности и долговечности при переменных нагрузках
...
Если конструкция не подвергалась отпуску, то в качестве номинальных расчетных напряжений принимаются напряжения, равные пределу текучести ст. Если конструкция прошла отпуск, то номинальные напряжения принимаются как сумма оэ + сост, но не более от. В запас прочности принимается возможным использование аппарата теории упругости, несмотря на возможное снижение пиков напряжений из-за пластической деформации.
...
Условие неразрушимости состоит в том, что освобождающаяся энергия С, при появлении трещины единичной площади должна быть меньше динамической вязкости разрушения металла Glcd:
...
где нм — коэффициент запаса на свойства металла; ир — коэффициент запаса на неточность расчета напряженно-деформированного состояния; коэффициент запаса па
...
520 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
Затем необходимо по нескольким образцам того же типа, которые использовались для получения гистограммы, при той же температуре, какая соответствует гистограмме, найти среднее значение
...
Условие аварийной неразрушимости в этом случае состоит в том, что при некотором х0 (рис. 14.3.10) может возникнуть равенство g
...
522 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
оказывается достаточным, чтобы сварная конструкция была вполне работоспособна, несмотря на наличие в ней несплошностей определенного размера, допускаемых технологическими требованиями. С другой стороны, встречаются такие условия эксплуатации, когда технологические требования оказываются недостаточными (участок ВС,
...
Конструктор при проектировании сварных конструкций вынужден исходить из полной сплошности сварных соединений. В
...
Контрольные расчеты неразрушимости сварных соединений
...
Таким образом, для обеспечения полной неразрушимости за9 период эксплуатации необходимо предупредить наступление 3-х предельных состояний: нестабильного разрушения, появления трещин и общей текучести. Для обеспечения относительной неразрушимости эти же требования смягчаются тем, что допускается появление и некоторый рост трещин при условии ограничения их роста в пределах заданного размера. Для предотвращения текучести сечения должна быть проведена проверка по ослабленному дефектом нетто-сечениЮ- Напряжение в нем от эксплуатационных нагрузок, увеличенное в пр
...
Остальные предельные состояния, связанные с коэффициентом интенсивности напряжений Кр требуют более подробного изложения.
...
S24 Методы расчета прочности, долговечности и работослособности
...
Так, непровары и подрезы, вытянутые по длине шва, следует рассматривать как краевые надрезы в полосе (14.4.3,с,б>). Если надрезы и непровары имеют ограниченные по длине размеры, то их следует рассматривать как полуэляипсы длиной Ъ
...
Несплавления и шаровые включения в однопроходных и многопроходных швах могут иметь самый разнообразный вид. Если имеются сведения только о площади дефекта, расположенного в глубине, то следует считать, что он имеет форму круга с той же площадью. Если он выходит на поверхность, но при этом ни один из размеров не известен, следует принять его форму в виде полукруга с диаметром d
...
Два рядом расположенных дефекта (рис.14.4.4,о) следует объединять и рассматривать как один более крупный дефект, если минимальное расстояние С между дефектами меньше максимального размера меньшего дефекта, при этом размеры п
...
Контрольные расчеты неразрушимости сварных соединений
...
и действуют остаточные напряжения, близкие к пределу текучести металла от. Условие неразрушимости записывается в виде неравенства
...
где KImax — вычисляют по известным размерам дефекта, полагая напряжение равным от, что в неявном виде равноценно введению коэффициента запаса пр;
...
В конструкциях, которые прошли высокий отпуск, но испытывают динамические нагрузки, также используется неравенство (14.4.1), но определение KImax проводится с учетом уровня остаточных напряжений после отпуска. Если сумма эксплуатационных напряжений оэ и остаточных оост меньше от, то в расчете KImax используют значение °э + °ост-
...
526 Методы расчета прочности, долговечности и работоспособности
...
В случае действия статических нагрузок расчет отггутценньгх конструкций проводится с учетом остаточных напряжений, как указано выше, но значение К1Ы в неравенстве (14.4.1) может быть заменено на более высокое К1с.
...
Контрольные расчеты неразрушимости сварных соединений
...

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