тоды подразделяются на механические (релаксационные) и физические. В основе релаксационных методов лежит измерение прирашений упругих деформаций элемента напряженного тела, возникающих при полном или частичном освобождении его от окружающего металла вследствие нарушения условий равновесия остаточных напряжений. По измеренным деформациям, используя соотношения теории упругости, вычисляют эти напряжения. Разработаны релаксационные способы тензометрии, позволяющие ограничиться умеренным нарушением целостности сварного изделия: методы отверстия, канавки, вырезания столбика и др. Достоинство физических методов заключается в том, что они не требуют повреждения или разрушения конструкции. Одним из них является рентгеновский метод, основанный на анализе интерференции рентгеновских лучей, проходящих через напряженную кристаллическую решетку металла. Его реализация требует значительных затрат времени и средств. Вместе с тем вследствие существенного разброса результатов измерений он не всегда позволяет выявить действительные закономерности распределения напряжений. В основу ультразвукового метода определения остаточных напряжений положена зависимость скорости распространения поперечных ультразвуковых колебаний в металле от интенсивности механических напряжений [352]. Метод весьма чувствителен к неоднородности текстуры проката, к неровностям поверхности, не применим для измерений в металле с литой структурой (шов), однако удобен в исследовательской практике. Известны примеры его успешного применения для исследования напряженного состояния натурных крупногабаритных конструкций. Получил распространение магнитоупругий способ измерения остаточных напряжений, в котором используется зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от их напряженного состояния [353]. Практика измерения остаточных напряжений этим методом показала, что он также чувствителен ко многим факторам, зависящим от физического состояния исследуемого объекта, что затрудняет получение надежных результатов. Для определения общего характера напряженного состояния объекта исследования применяются также п оля ри за ц ион но-оптический метод, методы голографии, ширографии, хрупких покрытий, растровой фотографии и др. [354]. Сварной шов и зона термического влияния представляют собой естественный концентратор напряжений конструктивного характера. Здесь сосредоточены технологические дефекты (поры, непровары, включения), структурные особенности, происходит термодеформационное старение металла, и наконец, действуют высокие остаточные напряжения растяжения. Ввиду такого неблагоприятного сочетания указанных факторов подавляющее большинство разрушений сварных конструкций приходится на сварные щвы. Если отрицательное влияние конструктивных концентраторов напряжений на несущую способность конструкции можно уменьшить за счет рационального проектирования сварных соединений, узлов и конструкций в целом, а технологические дефекты устранить путем надлежа- 26 — 5-1832
Карта
|
|