ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Статическая прочность корпусов сосудов с вырезами из "Расчет и конструирование пересекающихся оболочек сосудов " Как известно, местные пиковые напряжения, имеющиеся в упругой области, сглаживаются при переходе в пластическую область деформаций. Поэтому для мягких сталей, допускающих большие пластические деформации (до 1—3%), концентрация напряжений и изгибные напряжения от внешних нагрузок в ряде случаев не оказывают влияния на прочность конструкций, если нагрузка приложена статически. [c.76] Разрушение сосуда при повышении давления происходит вязко и, как правило, по образующей цилиндра. В этом случае критерием прочности будет предел текучести материала либо временное сопротивление а , а расчетным напряжением — номинальное приведенное напряжение о р, создаваемое внутренним рабочим давлением. [c.76] Дополнительные внешние нагрузки, действующие на рассчитываемый элемент статически, могут учитываться в запасе прочности. Напряжения от дополнительных внешних нагрузок не должны снижать запас прочности более чем на 10% по сравнению с запасом, принятым по расчету на давление. Если это требование не выполняется, то напряжения от дополнительных внешних нагрузок должны суммироваться с напряжениями, вызванными внутренним давлением. [c.76] Определенные таким образом значения действительны только для термообработанных материалов, сохраняющих свои свойства после технологических и монтажных операций при изготовлении сосуда и в процессе эксплуатации. [c.77] Для стального литья Од п принимается в 1,5 раза меньше, чем указано в табл. 7 и 8. Для сосудов, ослабленных сварным швом, вводят обычно так называемый коэффициент прочности ф, показывающий, на сколько нужно снизить Од , принятое для основного материала. [c.77] Для стыковых сварных соединений, выполненных автоматической, полуавтоматической или ручной сваркой, для малоуглеродистой стали можно принимать ф = 1 и для теплостойкой легированной стали ф = 0,8, если сварное соединение подвергается после сварки необходимой термообработке и контролю качества шва неразрушающими методами. [c.77] Таким образом, при статическом действии внутреннего давления, толщину стенки корпуса сосуда можно определить по номинальным напряжениям от этого давления, исходя из соотношения 0 р аа . [c.77] Одна и та же сталь в зависимости от типа напряженного состояния, толщины стенки сосуда и условий деформирования (температура, скорость нагружения, агрессивная среда и т. п.) может иметь место вязкое или хрупкое разрушение. [c.78] Для возникновения хрупкого разрушения сосуда при нормальной температуре и однократном статическом нагружении в его материале должен быть не только возможный очаг разрушения в зоне большой концентрации напряжений, но и высокий уровень потенциальной энергии деформации в корпусе этого сосуда. Тогда освобождаемая потенциальная энергия деформации преодолеет все сопротивления развитию внезапного хрупкого разрушения. [c.80] В сосудах больших размеров, испытывающих внутреннее давление, при хрупком разрушении освобождается большое количество как потенциальной энергии деформации материала сосуда, так и энергии сжатой в нем среды. [c.80] Для приближенной оценки влияния абсолютных размеров на величину критического напряжения хрупкого разрушения а р можно воспользоваться выражениями, полученными для относительной оценки а р в различных элементах сосудов на основании равенства энергии, освобождаемой при разрушении и необходимой для образования свободной поверхности излома при разрушении [10]. [c.80] В этом случае а р не зависит от 7 и 5, а определяется радиусом зоны действия растягивающих остаточных напряжений Гц. [c.80] Из формулы (76) видно, что с увеличением толщины стенки 8 корпуса в месте расположения сварного шва снижается предельное значение критического напряжения а р. [c.81] На основании формул (72)—(76) можно выбрать размеры элементов сосуда, обеспечивающие наибольшее сопротивление конструкции хрупкому разрушению. Следует отметить, что полученные соотношения позволяют производить только качественную, а не количественную оценку склонности корпуса сосуда к хрупкому разрушению. [c.81] Абсолютные значения а р могут быть получены только из опыта путем испытания моделей и натурных конструкций, причем геометрическое подобие модели и натуры в данном случае не гарантирует подобия предельного состояния. [c.81] Пк — запас прочности, принимаемый обычно не менее 3. [c.81] Величина накопленной потенциальной энергии играет существенную роль для условий возникновения хрупкого разрушения для сосудов с толщиной стенки до 100 мм. При толщине стенки сосуда более 100 мм хрупкое разрушение может произойти и при небольших размерах сосуда (небольшая накопленная энергия) в результате возникновения в зонах концентрации объемного напряженного состояния, приводящего к ограничению пластических деформаций материала, например, в районе выреза. [c.81] Ре — эффективный коэффициент концентрации напряжений. Эта формула получена на основании энергетического баланса энергии упругой деформации вокруг трещины и работы пластической деформации, необходимой для расширения трещины. [c.82] При охрупчивании материала, вызванного снижением температуры, коррозией или увеличением скорости нагружения, уменьшается пластичность материала. Это приводит к снижению величины кпя и увеличению кд. В результате а р понижается несмотря на повышение ст,. [c.82] Предел прочности и особенно предел текучести при отрицательной температуре могут быть значительно больше, чем при нормальной температуре, причем интервал между и сокращается. [c.83] Вернуться к основной статье