ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные представления о работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций Существующие методы оценки их несущей способности и требования к конструктивно-технологическому проектированию из "Технология изготовления и расчет сварных оболочек " При этом вводятся % прощающие расчет словия и доттцсния, вытекающие из гипотезы тонкостенности оболочки, В частности, полагают, что прямолинейные и перпендикулярные элементы оболочки к ее срединной поверхности до начала наф жения остаются такими же и в процессе ее деформирования. Нормальными напряжениями действ то-щими перпендикулярно срединной поверхности оболочки, пренебрегают в ВИДУ их малости по сравнению с компонентами напряженного состояния в стенке О] и 03. [c.79] За рубежом, например, в Германии, расчет трубопроводов выполняют в соответствии со стандартом DIN 2470 и DIN 2413, а в США — со стандартом ANI ВЗ1.8. Толщину стенки труб в данных случаях определяют исходя из тех же основных параметров, что и в России, но вместо временного сопротивления в расчетах используют нормативные значения условного предела текучести. [c.80] Сосуды и аппараты высокого давления (котлы, сосуды, трубопроводы и т п.), как правило, относят к класс толстостенных оболочковых конструкций, для которых не выполняются условия и допущения, принимаемые при расчетах на прочность с использованием теории мембранных оболочек. В связи с этим при разработке нормативных расчетов на прочность рассматриваемых конструкций использовали данные ис-пьгганий моделей и натуральных образцов /6, 48/. В результате были по-л чены эмпирические или полуэмпирические зависимости, которые и бьши положены в основу расчетов на прочность /49 — 51/ Например, в нормах расчета на прочность котлов и трубопроводов, регламентированных ОСТ 108.031.08-85, приводятся требования к выбору расчетного давления, нормативы допускаемых напряжений на расчетные сроки службы констру кций. Сосуды, работающие под давлением и находящиеся в помещениях (не относятся к классу котлов или трубопроводов), рассчитываются согласно ГОСТ 14249-80. [c.80] Наличие сварных соединений в сосудах и трубопроводах при расчетах на прочность учитывается введением в нормативные расчеты коэффициентов прочности сварных соединений /52/. Такой подход учета сварных соединений положен в основу расчетов почти всех отраслевых нормативных док ментов при оценке прочности оболочковых конструкций и он не отражает неоднородность механических свойств различных зон соединений, особенности их напряженного состояния и возможные механизмы их разрутиения при эксплуатации. [c.80] В связи с недостатками существующих нормативных расчетов на прочность оболочковых конструкций к настоящему времени проведены многочисленные исследования, направленные на изучение механического поведения конструкций в процессе их нагружения и разрушения /53, 57/. В результате было предложено большое количество различных вариантов расчетов, учитьшающих те или иные особенности напряженного состояния и пластического деформирования оболочек давления. [c.80] Остановимся на некоторых методиках расчета, нашедших наиболее широкое применение в инженерных расчетах (табл. 2.1). [c.80] Следует отметить, что перечисленные выше расчетные методики (2. 3) — (2.8) имеют частный характер и не могут быть распространены на общий случай нагружения оболочковых конструкций, при котором значения показателя дву-хосности нагфяженного состояния в стенке оболочки изменяется в широких пределах (О я к). [c.82] В связи с этим большой интерес представляют исследования, посвященные анализу прочности сварных соединений гфи двухосном нагружении. В частности, в /46/ предложен метод оценки механических свойств сварных соединений тонкостенных сосудов давления путем гидростатического выпучивания атоских образцов и цилиндрических обечаек. закрепленньрс по контуру. Требуемое соотношение компонент напряженного состояния п = 02 / а I в испытываемых образцах достигалось выбором соответствующего контура отверстия в матрице установки. При испытании выпу чиванием образцы располагались таким образом, чтобы шов был симметричен относительно кромок отверстия. Прочность сварного соединения по предлагаемой методике оценивалась косвенно по величине напряжений в основном металле в момент разрушения соединения. [c.82] Используя данные соотношения (2 12), можно по известным параметрам навиваемого бандажа оценить величит максимального (разрушающего) давления для предварительно напряженных оболочковых конструкций. [c.84] Помимо расчетных методик оценки прочностных свойств сварных соединений, ослабленных мягкими прослойками, в настоящее время разработан целый ряд подходов и полх чены расчетные зависимости для определения относительного удлинения, относительного сужения и энергоемкости рассматриваемых соединений /76 — 78/. [c.87] Таким образом, существующие расчетные зависимости позволяют оценить довольно обширный комгаекс механических свойств неоднородных сварных соединений. [c.87] Основным требованием предъявляемым при конструкторско-технологическом проектировании механически неоднородных соединений является обеспечение их равнопрочности основного металла констру кции. [c.88] Следует отметить, что гфи проектировании конструкции и их сварных соединений практически остались без внимания вопросы учета характера распределения механических свойств по объему разупрочнен-ных (мягких) участков (см. рис. 2.6). Достаточно подробно проработаны аспекты оптимального проектирования сварных соединений на примере рассмотрения простой условной схемы распределения свойств (в предположении об однородности свойств в мягких прослойках, см. рис. 2.6.Й (1)). В связи с этим остаются открытыми вопросы конструктивно технологического n K eKTHpoBaHHM сварных соединений оболочковых конструкций с более сложной картиной механической неоднородности. [c.88] Вернуться к основной статье