Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 134 135 136 137 138
|
|
|
|
таких условий эксплуатации (уровня напряжений, числа нагруже-ний) по сравнению с расчетной прочностью, при которых возможное неблагоприятное рассеяние факторов, которое не учтено расчетом, не понизит конструкционную прочность изделия до уровня, соответствующего эксплуатационным условиям. Вероятность раз-рушимости, которая не равна нулю, остается при этом методе расчета неизвестной. Чем больше ожидаемое рассеяние конструкционной прочности и чем менее точен метод расчета, тем больше принимаемые коэффициенты запаса. Таким образом, сама идея введения коэффициентов запаса предполагает возможность большой вариации конструкционной прочности. При применении вероятностных методов расчета обходятся без коэффициентов запаса, а оперируют допустимой вероятностью раз-рушимости [44]. Лишь в этом случае при правильно учтенных факторах возможно совпадение расчетной и конструкционной прочности в том смысле, что совпадут средние величины, законы распределения и дисперсии расчетной и конструкционной прочности. На стадии проектирования помимо выполнения ряда задач, связанных со служебным назначением конструкции, стремятся принять такие решения, которые бы по возможности исключили действие неясных в расчетном и научном плане факторов, например назначают такие формы конструкции, которые позволяют определить напряжения в них, применяют апробированные материалы и т. д. Если металл крайне чувствителен к концентрации напряжений, необходимо в расчет вводить трещину, эквивалентную дефекту, который может оказаться невыявленным. При создании новых изделий проводится исследование их несущей способности, получение необходимой для расчета экспериментальной информации о прочности, распределении напряжений и уровне их концентрации. Разработка технологии предусматривает выполнение условий, которые сформулированы конструктором. С помощью технологических приемов стремятся устранить те факторы, которые трудно учесть расчетом. Например, термическая обработка устраняет неоднородность механических свойств, снимает остаточные напряжения, наличие которых довольно трудно учесть, правкой устраняют несовершенства формы, которые могут вызывать концентрацию напряжений, не предусмотренную расчетом. Предусматривается система проверки качества выпускаемой продукции, проводится контроль готовых изделий с целью выявления возможных дефектов, которые, как правило, расчетом не учитываются. Нередко контроль распространяется на все производимые детали. Ответственная продукция подвергается 100%-ным пробным испытаниям при повышенных нагрузках. Эти испытания являются эффективным средством повышения вероятности их неразрушимости и сближения расчетной и конструкционной прочности, но также имеют ограниченные возможности. Объясняется это тем, что характер и размеры дефектов могут изменяться во времени, свойства металлов под влиянием различных факторов также могут претерпеть изменения. Намечают и проводят профилактические осмотры и ремонт конструкций. В некоторых случаях осуществляют контроль неразру-шающими методами с целью обнаружения дефектов, которые могли появиться в процессе эксплуатации. Это делают, например, в мостах, железнодорожных рельсах и ряде других сварных конструкций, которые подвергаются действию переменных нагрузок. Перечисленные в настоящем параграфе мероприятия не конкретизированы, потому что каждое из них настолько обширно, что может явиться предметом деятельности проектного института, НИИ, лаборатории, завода. Ниже приводится пример сопоставления результатов расчетного определения роста размеров трещин с фактическим их ростом при циклическом нагружении сосудов. Пример расчета.. При сварке сосудов из стали СП28 толщиной 1 мм вблизи поверхности по линии сплавления образуются отдельные поры или цепочки пор, которые в процессе эксплуатации сосуда при циклических нагрузках превращаются в постоянно растущие трещины. Допустимость сохранения отдельных пор или их скоплений должна устанавливаться на основании закономерностей их роста. Для расчетной оценки опасности пор была принята расчетная модель, согласно которой на поверхности отдельных пор или в пределах площади, охватывающей цепочку пор, после некоторого числа циклов Ыа образуется трещина, которая в дальнейшем растет как в направлении образующей сосуда, так. и по толщине стенки, сохраняя неизменным первоначальное соотношение своих размеров, от которых зависит коэффициент ф в формуле для подсчета коэффициента интенсивности напряжений: К = оУ1,21п1/(1,(11.16) где а — окружное напряжение в стенке сосуда; / — глубина поверхностной трещины. Для определения скорости подрастания трещины при пульсирующей нагрузке была использована формула 4=ска(пл7 в которой числовые значения С я а приняты как средние на основе обработки опытных данных о скорости развития усталостных трещин по 19 типам сталей 144]: С = 2,95-10~21 м"'8"/(цикл №•"), а = 2,25, еслив м/цикл, а К —в Н/м3/2. Проверка пригодности расчетной модели была произведена на семи сосудах, в которых имелось 41 место с порами или скоплениями пор с начальной глубиной 0,18—0,22 мм. Испытания проводились при пульсирующих нагрузках, вызывающих в стенках максимальные напряжения в пределах 1330—1372 МПа. Число циклов нагружении УУф отдельных сосудов составляло 475, 596, 722, 852, 992, 1000, 1000. Предварительными исследованиями было установлено, что трещины на границах пор при этих уровнях напряжений возникают примерно через Л^0 = = 100 циклов. Поэтому в качестве расчетного числа циклов нагружения при росте трещин принималось УУр = Л/ф — 100. После испытаний сосуды разрушали и производили замер начальных размеров пор или скоплений их 1а и конечных размеров усталостных трещин по толщине стенки 1ф. По известным 1и и определяли начальное состояние и путем. интегрирования функции (11.17) с подстановкой в нее формулы (11.16) находили конечные расчетные размеры трещин 1р. Отношение фактической глубины трещины /ф к расчетной /р показывает, во сколько раз фактический результат отличается от расчетного, что позволяет судить о пригодности расчетной модели при
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 134 135 136 137 138
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
