ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные закономерности влияния механической неоднородности на работоспособность сварных соединений из "Работоспособность и неразрушающий контроль сварных соединений с дефектами " При ф = О выражение (1.3) принимает вид неопределенности 0/0. при раскрытии которой (дважды) оно преобразуется В формулу 1.2). [c.20] Для сварных соединений с косой прослойкой (рис. 1.7, г) вводится понятие поперечной податливости соединяемых 1)ассматриваемой прослойкой элементов конструкции. Существуют две основные схемы нагружения (рис. 1.8). Первая, допускающая относительное смещение соединяемых элементов Т в поперечном направлении, условно названа мягкой . Она реализуется при нагружении листовых конструкций с небольшой поперечной жесткостью, а также в ряде других случаев — например, при испытании образцов с рассматриваемой прослойкой, когда нагружение осуществляется через шарниры. Вторая схема — жесткая , реа-ли.зуется при отсутствии поперечной податливости элементов Т — в кольцевых (сварных и паяных) стыках оболочек. [c.21] При этом, как правило, з ол наклона контактных границ для сварных и паяных соединений ф 45°. [c.23] Картину деформирования механически неоднородных соединений с мягкими прослойками можно представить на примере соединения с прямоугольной прослойкой следующим образом (рис. 1.9, а). [c.23] При нагружении сварного соединения с толстыми прослойками эффект контактного упрочнения отсутствует. Прочность соединения равна прочности мягкого металла прослойки. Пластические характеристики определяются базой деформирования и при достаточно больших базах (ае = 3 - 5) соответствуют уровню аналогичных характеристик для мягкого металла. [c.23] В диапазоне относительных толщин ж прочность сварного соединения соответствует прочности основного (твердого] металла, а при наличии в зоне термического Bjm-янияподкрепляюпщх (закаленных) участков СТ , разрушение может произойти по основному металлу. При этом за счет интенсивного вовлечения последнего в пластическую деформацию относительное удлинение 5 и относительное сужение ц соответствуют аналогичным характеристикам твердого металла. Соединение работает K Ut однородное. [c.24] Для механически неоднородных сварных соединений, имеющих компактную форму поперечного сечения (квадрат, круг и др.), в работе /4/ также были получены соответствующие соотношения для оценки статической прочности при растяжении (сжатии), Качественно закономерности ме-ха1шческого поведения данных соединений сохраняются. [c.25] При этом в предельном состоянии в мягкой прослойке приданном виде нгиружения в верхней половине прослойки (у О) имеет место предельное состояние пластического растяжения, а в нижней (у 0) — предельное состояние пластического сжатия. Коэффициент контактного упрочнения при изгибе отличается от такового (см. формулу (1.2)) только численным множителем при ае (он в два раза больше). Это связано с тем, что для полусечения относительная толщина прослойки будет в два раза больше, чем для всего сечения. Тгишм образом, контактное упрочнение для конкрет ной прослойки будет при изгибе несколько меньшим, чем при растяжении. Меньшей в два раза будет и область проявления эффекта контактного упрочнения в диапазоне относительных толщин прослоек (ае = 0.5 для прямоугольной прослойки). [c.27] От предельного изгибающего момента отвечающего развитому пластическому течению и неспособности соединения при этом воспринимать дальнейшую нагрузку, следует отличать предельный разрушающий момент М , при котором происходит нарушение сплошности материала (образование микротрещин и т. д.) вследствие исчерпания ресурса пластичности материала прослойки / р. Так как ресурс пластичности является функцией показателя жесткости напряженного состояния П ( П = а /Т—отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной /11 /). с повышением уровня нормальных напряжений растяжения в прослойке повышается показатель жесткости напряженного состояния и падает ресурс пластичности мягкого металла Лр. Уровень нормальных напряжений в прослойке возрастает с уменьшением ее относительной толщины ае, следовательно и предельный разрушающий момент Мр будет зависеть от геометрических параметров мягкой прослойки. Основные соотношения для его определения приведены в /12/. [c.27] Следует также отметить, что при анализе работоспособности сварных соединений с )ггловыми швами также необходимо учитывать их механическую неоднородность. Строго говоря, угловые швы в сварных соединениях находятся под действием сложного напряженного состояния, в котором сдвиг является лишь одной из составляюпщх. Минимизация внутренней энергии при разрушении угловых швах посредством сдвига по некоторому сечению позволила получить расчетные формулы для оценки прочности данных сварных соединений /4/. При этом прочность зависит от того, является ли металл шва мягким по сравнению с основным или, наоборот, более твердым. Правильная оценка топографии механической неоднородности и соотношения конструктивных параметров позволяет расчетным путем определить несущую способность сварных соединений с угловыми швами. [c.29] Необходимо также отметить, что эффект упрочнения мягкой прослойки в сварных соединениях проявляется при ударном нагружении, в условиях работы при высоких и низких температурах, при усталостном нагружении и т. д. [c.29] Вернуться к основной статье