Реактивные напряжения

Таким образом, знание собственных и реактивных напряжений в типовых сварных узлах (неоднократно используемых в одной и той же конструкции) дает полное представление об остаточной напряженности конструкции в целом. Настоящий [c.279]

Разработанный метод [88,. 118] определения реактивных напряжений базируется на следующих закономерностях кинетики деформирования при сварке. [c.298]

РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКТИВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. ОБУСЛОВЛЕННЫХ СВАРКОЙ ШТУЦЕРНЫХ СОЕДИНЕНИИ [c.299]

Рис. 5.14. Геометрические размеры и схема узла типа подкрепленного отверстия (а) и результаты расчета реактивных напряжений (б)

При решении деформационной задачи предполагается отсутствие искривления образующей цилиндра, подкрепляющего отверстие, что обеспечивает консервативность оценки величины реактивных напряжений. [c.300]

Принимая эти допущения и решая термодеформационную задачу о сварке соединения подкрепления отверстия один раз, а также определяя объем продольного и поперечного укорочения шва, можно определить реактивные напряжения для любой геометрии рассматриваемого узла, пользуясь решением деформационной задачи. [c.300]

Результаты расчетов, выполненных с использованием полученных соотношений, сравнивались с осредненными по толщине значениями напряжений при решении МКЭ соответствующей термодеформационной задачи. Сопоставление этих результатов (рис. 5.14,6) продемонстрировало хорошее их соответствие. Таким образом, предложенный метод по точности определения реактивных напряжений не уступает одному из наиболее надежных численных методов решения подобных задач, основанных на МКЭ, но при этом позволяет значительно сократить время и трудоемкость выполнения расчетной оценки реактивных напряжений в сварных узлах указанного выше типа. [c.303]

Используя разработанный метод [см. формулы (5.12)], был проведен расчет реактивных напряжений, вызванных сваркой штуцеров различных диаметров в диск толщиной h = 40 мм [ 2 = 60 мм, 3 — = 25 мм (рис. 5.14,а)]. Начальные деформации рассчитывали по зависимостям (5.3). Их значения составили еее = —0,0017, 6°/- = —0,015. Необходимая информация для расчета по этим формулам была получена из ранее проведенного расчета соответствующей термодеформационной [c.303]

Рис. 5.15. Зависимость собственных реактивных напряжений от радиуса шва штуцера Rm

Распределение реактивных напряжений по несущему элементу (диску) можно определить с помощью решения задачи Ляме [229] [c.304]

С увеличении радиуса цилиндра, подкрепляющего отверстие, и соответственно радиуса шва реактивные напряжения уменьшаются (рис. 5.15). [c.304]

Ширина зоны растягивающих реактивных напряжений (рис. 5.16) определяется независимо от радиуса шва одним и тем же выражением [c.304]

S.2.2.2. РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКТИВНЫХ НАПРЯЖЕНИИ. [c.305]

Методика расчета реактивных напряжений, обусловленных сваркой заделок, аналогична методике расчета реактивных напряжений, вызванных сваркой узлов подкрепления отверстий. При анализе реактивных напряжений в районе заделок используются следующие допущения [88]. [c.305]

Рассчитанные реактивные напряжения, возникающие от заделок различных размеров (г = 40 мм), сваренных низколегированными сварочными материалами с предварительным подогревом, представлены на рис. 5.18. Реактивные напряжения, возникающие от заделок, сваренных низколегированными материалами без подогрева, ниже, чем при сварке с подогревом. [c.307]

Из рис. 5.18 видно, что с увеличением размера заделки поперечные реактивные напряжения уменьшаются. Уровень напряжений практически не зависит от соотношений сторон, а является только функцией абсолютного размера стороны листа, относительно которой рассматриваются поперечные реактивные напряжения. Здесь и далее в основном будут рассматриваться поперечные реактивные напряжения. Поэтому в дальнейшем, за исключением особых случаев, когда необходимо подчеркнуть компоненту реактивных напряжений, поперечные реактивные напряжения будем называть просто реактивными напряжениями. [c.307]

Лирина зоны действия растягивающих реактивных напряжений ограничивается размером сторон заделки L или (рис. 5.18). [c.307]

На рис. 5.19 представлены зависимости коэффициента снижения реактивных напряжений т) г = ап/а%, где Or — максимальное реактивное напряжение в сечении, находящемся на расстоянии от границы шва заделки, равном j ад — собственные-реактивные напряжения, равные максимальным напряжениям, действующим на границе шва заделки) от относительного рас- [c.308]

Рис. 5.18. Распределение реактивных напряжений Охх и Оуу в узлах типа заделка (вследствие симметрии относительно осей координат у и х показана 1/4 узла) а б в — заделка размером 1000 X ЮОО 1000 X X 2000 2000 X 2000 мм

СТОЯНИЯ xjL. Видно, что кривые для различных заделок расположены очень близко, если анализ реактивных напряжений производится относительно равных по длине сторон заделки. [c.309]

Таким образом, выполненный анализ реактивных напряжений в сочетании с имеющимися данными по распределению собственных ОСН в узлах, образованных типовыми сварными соединениями, позволяет принципиально определить напряженное состояние любого узла после окончания сварки конструкции в целом. Реактивные напряжения определяются на основе кривых представленных на рис. 5.15. 5-19. По известным размерам источников реактивных напряжений, действующих на рассматриваемый узел, определяются собственные реактивные напряжения каждого источника о . По известным расстояниям между рассматриваемым узлом и источником реактивных напряжений находятся коэффициенты снижения реактивных напряжений для каждого из источников. Зная и т) для всех соседних [c.309]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКТИВНЫХ НАПРЯЖЕНИИ [c.310]

С целью обоснования тех или иных положений, используемых при разработке методов расчета реактивных напряжений, был проведен ряд экспериментов и соответствующих расчетов по определению реактивных напряжений, вызванных сваркой шту-деров и заделок, а также сваркой пластин, заделанных в жесткой раме. Поскольку реактивные напряжения равномерно распределены по толщине свариваемых листов, можно было использовать любые методы измерения напряжений по поверхности соединения, а также ультразвуковой метод, определяющий среднеинтегральные по толщине листа напряжения. [c.310]

Для обоснования этого положения было проведено экспериментальное исследование реактивных напряжений, вызванных сваркой пластин, заделанных в жесткую раму (рис. 5.20). При [c.310]

Две одинаковые пластины приваривали к разным сторонам жесткой рамы. Затем производили сварку пластин (последним выполняли средний шов). Розетки тензодатчиков наклеивали по оси X после сварки пластин. Реактивные напряжения определяли по деформациям тензодатчиков после вырезки пластин [c.311]

Рис. 5.20. Распределение реактивных напряжений а в пластинах, сваренных в жесткой раме

Сопоставление расчетных и экспериментальных результатов демонстрирует хорошее их соответствие (максимальное расхождение не превышает 35 МПа). Следует обратить внимание,, что, как в случае расчетного анализа, так и экспериментального реактивные напряжения, вызванные сваркой аустенитными материалами, примерно в 1,5 раза больше, чем вызванные сваркой, низколегированными металлами. [c.311]

Одним из основных положений разработанной методики определения остаточной напряженности конструкции является принцип суперпозиции от каждого сварного узла (при отсутствии пластического деформирования в результате взаимодействия напряжений от различных узлов). Для проверки этого-положения были проведены расчеты по определению реактивных напряжений, вызванных вваркой плиты в жесткую раму с последующей вваркой штуцера в плиту. Результаты расчетов сопоставимы с имеющимися экспериментальными данными [c.311]

Рис. 5.21. Распределение реактивных напряжений и а у в плите размером 600 X 600 (а) и 1000 X 1000 мм (б)

КОЙ штуцера. Итоговое поле реактивных напряжений определяли как результат суперпозиции полей напряжений, полученных на первом и втором этапах. [c.312]

Из рис. 5.21 видно достаточно хорошее соответствие результатов расчета и экспериментальных данных (максимальное расхождение не превышает 90 МПа), что свидетельствует о правомерности в ряде случаев использования принципа суперпозиции при определении суммарных реактивных напряжений в конструкциях, содержащих много сварных узлов. [c.312]

Из приведенного расчетного анализа следует, что при уменьшении диаметра штуцера величина а% и градиент падения реактивных напряжений увеличиваются. Такая тенденция может привести к ситуации, при которой изменения диаметра штуцера практически не приводят к изменению поля реактивных напряжений (рис. 5.22). С целью проверки такого положения были проведены эксперименты по определению реактивных напряжений в плите, вызванных сваркой аустенитными материалами штуцеров различных диаметров. Измерение напряжений прово- [c.312]

Для обоснования этих предположений было проведено экспериментальное исследование реактивных напряжений в плите, вызванных сваркой штуцеров (металл шва — аустенит — рис. 5.23) методика измерения реактивных напряжений идентична рассмотренной в п. 3. Штуцера вваривали последовательно слева направо. При этом ОСН каждого последующего [c.314]

Рис. 5.23. Распределение поперечных (радиальных) реактивных напряжений в плите по сечениям I—2,..., 15—16 (х — координата, отсчитываемая от границы шва)

С достаточной степенью точности ОСН исследуемого сварного узла конструкции могут быть оценены на основе предположения [88, 118], что предварительное напряженное состояние , возникающее после сварки соседних элементов конструкции, не влияет на формирование ОСН в рассматриваемом узле конструкции и что ОСН исследуемого узла конструкции определяются взаимодействием (при отсутствии пластического деформирования— суперпозицией) собственных ОСН, возникающих при сварке рассматриваемого узла, и напряжений, действующих от соседних сварных узлов (так называемых реактивных напряжений) — рис. 5.4. Отметим, что дифференцирование ОСН на собственные и реактивные является удобной инженерной схемати- [c.278]

Ранее было введено понятие реактивных напряжений — напряжений, действующих от соседних сварных узлов на рассматриваемый узел. При таком определении собственные ОСН любого узла могут выступать в качестве реактивных в случае, если проводится анализ остаточной напряженности после сварки соседнего узла. Следовательно, для оиредблёния ОСН в конструкции в целом принципиально необходимо знать распределение собственных сварочных напряжений для всех сварных узлов. [c.297]

В oTBef TBeHHHx высоконагруженных конструкциях во многих случаях запрещено располагать сварные швы друг от друга ближе, чем на одну-две толщины свариваемых листов [365]. Следовательно, при расчете напряженного состояния рассматриваемого узла должны приниматься во внимание только те соседние узлы, зона возмущения реактивных напряжений от которых больше одной-двух толщин свариваемого листа. Такое условие выполняется во всех случаях только для узлов, швы которых перерезают несущие элементы конструкции (например, оболочку сосуда давления или обшивку корпуса судна) и образуют в плоскости свариваемого листа замкнутый контур. [c.297]

В связи с изложенным для большинства практически важных случаев реактивные напряжения могут быть схематизированы как напряжения, равномерно распределенные по толщине несущего элемента. Таким образом, при расчете ОСИ в каком-либо узле конструкции в первую очередь необходимо учитывать реактивные напряжения только от сос-едних узлов, швы которых перерезают несущий элемент и образуют замкнутый контур в плоскости свариваемого листа. Реактивные напряжения от всех перечисленных узлов при анализе неплоскостных конструкций (например, оболочечных) можно определить при решении трехмерных пространственных термодеформационных задач, что в настоящее время практически неосуществимо. При небольшой кривизне корпуса, а также если несущий элемент — плоскость (например, фрагмент оболочки судна), задачу можно схематизировать как плоскую (заделки) или осесимметричную (узлы подкрепления отверстия) и ее решение оказывается возможным на современных ЭВМ. [c.298]

Здесь а%— радиальные реактивные напряжения, действующие на границе шва (о =Огг1г=дш), в дальнейшем будем называть их собственными реактивными напряжениями "п — коэффициент снижения реактивных напряжений. [c.304]

Рис. 5.16. Изменение ширины зоны (/з растягивающих реактивных напряжений в зависимости от расстояйия до штуцера г(х)

Экспериментальное определение реактивных напряжений ультразвуковым методом проведено инж. ЦНИИ КМ Прометей В. В. Гузовским. [c.311]

ДИЛИ при помощи механического съемного тензометра с инди каторной головкой (2.14]. Замеряли деформации на базе 100 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях у и х до и после сварки. По результатам деформаций, обусловленных сваркой штуцеров, на основе закона Гука определяли реактиВ ные напряжения а х и Оуу. Расчет реактивных напряжений про [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...