§5.2.
Концентрация напряжений в сварных соединениях при
упругих деформациях
Общая
постановка вопроса. В сварных соединениях целесообразно различать концентрацию напряжений и
деформацию двух видов.
1. Концентрацию погонных нагрузок д, передаваемых швами, а
также концентрацию сил
Nx, Ny, N моментов Мх, Му
и перерезывающих
сил Qx,
Qy в
пластинчатых
элементах,
присоединенных
швами.
2. Концентрацию напряжений, вызванную формой сварного шва,
чаще всего формой его
поперечного сечения, наличием непроваров и
мест перехода от
шва к основному металлу.
Концентрацию погонных нагрузок в
швах невозможно рассматривать
изолированно от концентрации силовых факторов в
соединенных швами элементах. Это
связанные ^явления, зависящие от
конструктивных форм
деталей, сечений швов, их
размеров, жесткости швов
и самих деталей.
Концентрацию напряжений как
первого, так и
второго вида можно определить с
учетом упругости металла. В
настоящее время простых и
общедоступных методов определения концентрации напряжений в
сварных соединениях не
имеется. Поэтому в
инженерных расчетах ее
не определяют, а
необходимые для расчетов напряжения находят на
основе
кинематического
метода, полагая соединенные швами детали абсолютно жесткими. Единого, полностью разработанного метода расчета всех
видов напряжений в
швах, в том
числе и с
учетом концентрации напряжений, пока
нет. Сложились отдельные методы и
приемы, позволяющие определять тот
или иной вид
концентрации
напряжений в отдельных случаях. Целесообразно поэтому имеющиеся сведения об
определении
напряжений в сварных соединениях рассмотреть, сгруппировав их
по нескольким направлениям: кинематический метод, определение концентрации первого вида, определение концентрации второго вида, общий подход на
основе использования метода конечных элементов (МКЭ).
