Напряжение распределение в стыковых соединениях

В качестве примера на рис. 5.8, 5.9 представлено распределение толщинных напряжений Оуу в стыковом и тавровом сварных соединениях. [c.287]

Деформации и напряжения при сварке стыковых соединений. По продолжительности сварочные напряжения бывают технологические и остаточные. Первые возникают во время сварки (в процессе изменения температуры), вторые — после окончания сварки и полного охлаждения изделия. По направлению действия различают продольные, расположенные параллельно оси шва, и поперечные, расположенные поперек оси шва, линейные сварочные напряжения (рис. 31). Распределение продольных напряжений при сварке в стыковом шве таково, что на его концах из-за возможности свободной усадки они незначительны, а в средней части имеют достаточно большую величину, достигают предела текучести (рис. 32). При сварке встык продольное сокращение шва вызывает не только продольные, но и поперечные [c.91]

В угловых швах тавровых и нахлесточных соединений закономерность распределения поперечных напряжений от продольной усадки такая же, как и в стыковых соединениях, но величина их меньше, чем в стыковых. Это объясняется тем, что поперечные усилия от продольной усадки, действуя в процессе остывания на полку тавра или любую пластину нахлесточного соединения в направлении оси наименьшей жесткости, будут значительно меньше вследствие большей податливости этих пластин в направлении оси шва. [c.605]

Рис. 10. Распределение напряжений в стыковых соединениях с накладками

Распределение поперечных остаточных напряжений в стыковом соединении показано на рис. 24, а. Если стык разрезать по длине [c.41]

На рис. 11 приведены данные о распределении напряжений в моделях стыкового соединения. Из рисунка видно, что в стыковом соединении распределение напряжений не является равномерным. Наиболее значительная концентрация напряжений наблюдается в местах переходов от шва к основному металлу, расположенных у выступов шва. Эти участки стыкового соединения являются наиболее опасными. [c.45]

В стыковом соединении распределение напряжений более благоприятно по сравнению с другими видами соединений. [c.47]

Рис. 2. Характер распределения остаточных напряжений в стыковом соединении

Распределение остаточных продольных напряжений (напряжения, действующие по направлению шва) в стыковом соединении дано на рис. 59. Видно, что в районе шва продольные напряжения имеют знак Ч- (растяжение), а по бокам соединения на [c.79]

Рис. 59. Схема распределения остаточных продольных напряжений в стыковом соединении

На рис. 5.8—5.12 приведены распределения ОСН (напряжения отнесены к пределу текучести основного металла при Т = = 20 °С) в стыковом, тавровом соединениях и соединениях под- [c.285]

Во вспомогательных деталях, которые вносят малый вклад в общую прочность конструкции, редко возникает опасная концентрация напряжений, независимо от используемого материала. Концентрация напряжений может возникать в любой конструкции независимо от материала. В общем случае, если низкомодульный материал работает параллельно с высокомодульной накладкой, то характер распределения напряжений в них вряд ли будет одинаков. Для сложных конструкций, например кузова автомобиля, такая упрощенная ситуация возникает редко. Если сопрягающиеся детали из пластика и металла жестко связаны между собой, то различие в температурных коэффициентах линейного расширения будет вызывать избыточные напряжения или искажения, поэтому толщина стыкового соединения должна быть выбрана так, чтобы исключить влияние температуры на прочность и жесткость конструкции. [c.33]

Конструктивные особенности соединений. В рационально сконструированных стыковых соединениях при всех видах сварки концентрация напряжений не имеет места. При выпуклых очертаниях стыкового шва вследствие наплыва распределение напряжений в соединении при его работе в упругой стадии становится неравномерным (фиг. 2) [8]. [c.849]

По продолжительности существования собственные напряжения бывают временные, которые существуют только во время сварки, и остаточные, сохраняющиеся устойчиво в течение длительного периода после сварки. Распределение остаточных напряжений в сварных соединениях весьма разнообразно и трудно поддается регламентации и четкой классификации. Более или менее стабильный характер имеют остаточные собственные напряжения вдоль швов, в первую очередь стыковых (рис. 22). Для большинства сплавов в сварном шве величина наиболее опасных растягивающих остаточных напряжений достигает значения предела текучести и иногда превышает его. [c.39]

Нахлесточные соединения выполняют лобовыми, фланговыми косыми и комбинированными швами (рис. 112). Величина нахлестки с должна быть не менее 46. В соединениях с лобовыми швами имеет место резкая концентрация напряжений как за счет изменения направления силового потока при передаче усилия от полосы к полосе, так и за счет конфигурации шва. Распределение напряжений в лобовом шве в зависимости от его конфигурации показано на рис. 113,6 (1). За единицу принята величина напряжения растяжения в сечении детали. Установлено, что если площадь сечения накладок будет превышать в два раза площадь соединяемых элементов и сварные швы будут иметь увеличенные размеры с соотношением катетов 1 4 (см. рис. 113, в), то по условиям работы такое соединение приблизится к стыковому соединению [16]. [c.365]

При соединении деталей сваркой встык лучшей является форма шва со снятым усилением (наплывом шва) и с подваркой угла (корня), противоположного разделке кромок (рис. 6, а) в этом случае распределение напряжений по шву происходит равномерно и концентрация напряжений не имеет места. При наличии усилений напряжения в стыковом шве распределяются по различным сечениям шва неравномерно (рис. 7) коэффициенты концентрации напряжений К от нерациональной геометрической формы швов имеют высокие значения, так как эти напряжения сосредоточиваются на небольших участках шва. [c.70]

С целью выяснения причины такого характера изменения v в сварном стыковом соединении исследовали распределение сварочных напряжений и изучали механические свойства наплавленного металла сварного шва, зоны термического влияния и основного металла. [c.204]

Теоретический расчет напряжений в паяном соединении также представляет трудности из-за неоднородности материала, особенно в области паяного шва и неравномерности распределения напряжений. Механические характеристики, получаемые при испытании простых образцов, моделирующих элемент паяных конструкций, иногда невозможно связать в виде функциональной зависимости с расчетной величиной F. Относительно проще произвести приближенный расчет прочности паяного соединения по пределу прочности 0 , получаемому при испытании стыковых [c.105]

Стыковые соединения. Эти соединения по сравнению с соединениями других типов обладают повышенной прочностью благодаря невысокой концентрации напряжений. На рис. 10 в качестве примера показано распределение нормальных напряжений в поверхностных слоях образца. Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений в сварных соединениях приведены в табл. 4. [c.114]

В случаях, когда момент возникает от действия силы, лежащей в плоскости, параллельной плоскости стыка (рис. 3.17), влияние поперечной силы для соединения стыковым швом (см. рис. 3.15) не учитывают. Это объясняется тем, что распределение напряжений в стыковом шве принимают [c.71]

Рис. 2. Распределение напряжений в стыковом сварном соединении

Стыковые соединения (встык). Этот тип соединения элементов плоских и пространственных заготовок и узлов является наиболее распространенным. Соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Их выполняют практически всеми способами сварки плавлением и многими способами сварки давлением. Некоторая сложность применения способов сварки с повышенной тепловой мощностью (автоматической под флюсом, плазменной струей) связана с формированием корня шва. В этом случае для устранения сквозного прожога при конструировании соединений необходимо предусматривать съемные или остающиеся подкладки. Другой путь — применение двусторонней сварки, однако при этом необходимы кантовка заготовки и свободный подход к корневой части сварного соединения. При сварке встык элементов различных толщин кромку более толстого элемента выполняют со скосом для уравнивания толщин, что обеспечивает одинаковый нагрев кромок и исключает прожоги в более тонком элементе. Кроме того, такая форма соединения работоспособнее вследствие равномерного распределения деформаций и напряжений. [c.373]

Рис. 23. Схема распределения продольных остаточных напряжений в стыковом сварном соединении из закаливающейся стали

Представляет интерес распределение напряжений в соединениях с накладками. При усилении стыкового соединения односторонней накладкой напряжения увеличиваются на 20—25%, что вызы- [c.16]

Распределение нормальных напряжений в сварном стыковом соединении представлено на фиг. 11. Наиболее напряженным участком стыкового соединения является место перехода от поверхности шва к поверхности основного металла (фиг. И, б). Увеличение толщины шва приводит к некоторому местному изменению условий деформации в этом районе. Утолщение шва ограничивает деформации, вызывая местное искривление сечений, поэтому действие его можно считать равноценным действию некоторых поверхностных горизонтальных усилий, которыми являются касательные напряжения, возникающие в месте утолщения (фиг. И, г). [c.39]

Применяя метод сечений, можно отбросить местные утолщения шва и заменить их влияние действием горизонтальных усилий. Тогда, зная закон распределения горизонтальных усилий, можно, пользуясь известными уже в теории упругости решениями, определить нормальные напряжения в интересующем нас месте сварного стыкового соединения, [c.39]

Фиг. 11. Распределение напряжений в сварном стыковом соединении

На основании приведенных данных можно отметить, что условия распределения напряжений в сварном стыковом соединении являются значительно более благоприятными, чем в клепаном соединении. Коэффициент концентрации напряжений клепаного соединения равен КкА = тогда как в сварном соединении он даже в самом [c.43]

Расчет сварных стыковых соединений при работе на центральное растяжение или сжатие производят в предположении равномерного распределения напряжений пе длине и поперечному сечению шва по формуле [c.43]

Все рассмотренные закономерности распределения напряжений Од. в стыковых соединениях полностью относятся к соединениям с угловыми швами, выполненными за 1—5 проходов, — нахле-сточным, тавровым и угловым. [c.202]

В однопроходных сварных соединениях — втавр, внахлестку и угловых — сказанное выше относительно значений и характера распределения продольных остаточных напряжений Ох в стыковых швах сохраняет свою силу. [c.427]

Распределение остаточных напряжений в основных типах сварных соединений исследовано экспериментально и теоретически довольно широко. Продольные остаточные напряжения 0 в сварных соединениях, выполненных внахлестку, угловых и втавр, как по величине, так и по распределению в основном аналогичны напряжениям в стыковых соединениях, т. е. максимальные их значения в конструкциях из низкоуглеродистых и аустенитных сталей близки к 0 . Помимо продольных, в сварных однопроходных соединениях возникают также и поперечные остаточные напряжения сГу. [c.145]

Рис. 6-8. Распределение поперечных напряжений Оу в стыковых однопроходных сварных соединениях

В соединениях с угловыми щвами распределение оста/1-оч-ных напряжений, как правило, аналогично распределению/ напряжений в стыковом соединении, выполненном тем же с] осо-бом сварки. [c.80]

Криогенное растрескивание многолетнемерзлых грунтов приводит к тому, что участок трубопровода подвергается дополнительному однократному нагружению касательной распределенной силой по поверхности конструкции. Раскрытие криогенной трещины является случайной величиной, характеризуемой ее средним значением и среднеквадратическим отклонением. Длина трубопровода, на которой происходит подвижка грунта, также представляется случайной величиной. Касательная сила, приложенная к поверхности газопровода, рассматривается как сила трения, пропорциональная поровому давлению мерзлого грунта. В зоне криогенной трещины возникает максимальное растягивающее осевое напряжение, опасность которого для основного металла и поперечных сварных стыковых соединений оценивается по соотношениям, приведенным выше. Таким образом, при оценке прогнозируемого срока службы участка газопровода в промерзающих пучини-стых грунтах следует учитывать дополнительно значения осевых напряжений изгиба, вызванных особыми природными явлениями -ростом бугров морозного пучения, криогенным выпучиванием газопровода и криогенным растрескиванием грунтового массива. [c.545]

Исследования распределения напряжений возникающих в швах стыковых паяиых соединений, для случая, когда предел текучести пластичного паяного шва меньше предела текучести паяемого материала ат.ш<ат.мк, показали [50], что в пределах упругих деформаций при растяжении паяный шов упрочняется. [c.151]

Другой не менее важной задачей повышения работоспособности сварного соединения (кроме исключения остающегося подкладного кольца) является уменьшение площади поперечного сечения сварного шва. Это может быть достигнуто путем уменьшения угла скоса кромок стыкового соединения, что позволяет снизить общий уровень остаточных сварочных напряжений и обеспечить более равномерное их распределение по сечению стенки трубы. В последнее время институтами Оргэнергострой и ЦНИИТМАШ были проведены исследовательские работы в этом направлении. Так, в 1963 г. для главных паропроводов диаметром 273x62,5 мм из стали 12Х1МФ блоков 300 тыс. квт была разработана конструкция монтажного стыка с У-образной разделкой кромок при об- [c.85]

Нахлесточные соединения. В отличие от стыковых нахлесточные соединения имеют более высокую коицептрацию напряжений. На рис. 12 показано распределение радиальных а ., окружных о е и касательных напряжений в нахлесточных соединениях с лобовыми швами. При уменьш ении р до 45° концентрация напряжений возрастает, а усталостная прочность снилсается на 20%. Применение пологих катетов (р > 60 ) в сочетании с кехапической обработкой швов позволяет повысить предел выносливости соединений на З0 б. [c.117]

В тавровом соединении отмечается большее и31менение силового потока по сравнению со стыковым соединением. Концентрация напряжений в значительной степени зависит от конструктивной формы таврового соединения. Наименьшая концентрация напряжений наблюдается в соединениях с двусторон1гим скосом кромок, например, ТЮ (ГОСТ 5264— 58). На рис. 5 показано распределение напряжений в тавровых соединениях, полученное экспериментально. Напряжения, действующие в любых точках углового шва таврового соединения, можно определить расчетным путем с некоторыми допущениями, пользуясь рис. 6 [c.73]

Распределение остаточных напряжений в стыковом шве, выполненном на проход при сварке двух пластин толш.иной 16—20 мм, показано на рис. 2. Продольные напряжения (рис. 2, о) на концах шва незначительны, а в средней части достигают предела текучести (24— 26 кг1мм ). На рис. 2, б представлена эпюра поперечных напряжений, величина которых для указанного соединения не превышает ЗОг-40% от вродольных (в средней части шва). [c.294]

Рис. 22. Схема распределения продольных тепловых остаточных напряжений в соединениях из незакаливающихся сталей а — в стыковом, б — в тавровом

На рис. 22 схематически показано распределение продольных остаточных напряжений в стыковом и тавровом соединениях листов из низкоуглеродистой незакаливающейся стали. Растягивающие напряжения максимальны в металле шва и в основном металле вблизи шва по обе его стороны по мере удаления от шва растягивающие напряжения уменьшаются и затем переходят в сжимающие. В сварном соединении из закаливающихся сталей график распределения продольных напряжений (рис. 23) более сложен. Благодаря возникновению дополнительных структурных напряжений в металле околошовной зоны наблюдается более резкий и [c.41]

Соединение со стыковым швом обладает наибольшей выносливостью из всех сварных соединений. При тщательном вьшолнении такого соединения и шлифовании поверхности шва заподлицо с поверхностью соединяемых деталей технические условия Американского общества сварки на проектирование мостов разрешают принимать прочность такого соединения равной 100%-ной прочности соединяемых деталей. Распределение напряжений в стыковом сварном шве с несошлифованпым усилением показано на рис. 4.15, г, где видно, что максимальные напряжения действуют у краев шва. При наличии значительных внутренних дефектов и сошлифов-ке усиления шва максимальная концентрация напряжений может наблюдаться у внутренних дефектов шва. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...