Оcновы сварки судовых 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... 196 197 198 199 200 201 202... 277 278 279
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15.
ДЕФОРМАЦИИ
И
НАПРЯЖЕНИЯ
В
БАЛКАХ
ПРИ
ТЕПЛОВОМ
НАГРУЖЕНИИ |
Отсюда
увеличение объема кубика при нагреве |
|
|
дГ7'=Гг-Г
= За7>Д Подставляя вместо Гее значение из (15.1), получим
д\'7 "=з-а ф
Следовательно, относительное изменение объема кубика при его нагреве
—- = 3—^. (15.2)
V ср а'
Таким образом, объемные изменения в металле при нагреве пропорциональны удельному тепловложению [Дж/см5], а коэффициентом
а
пропорциональности
является обобщенная характеристика теплофизи-
а
ческих
свойств металла [смУДж].
а
На рис. 15.1
представлены
зависимости ~ от температуры для некоторых материалов (значения а, с
и р как функции температуры взяты из соответствующих справочников). Анализируя эти зависимости, видим, что обобщенная характеристика в широком диапазоне температур для многих материалов изменяется незначительно и может быть принята постоянной величиной, например, для малоуглеродистых и
низколегированных
сталей — = 3.5 •
10~ъ смУДж.
о ф
Из механических свойств металлов важными являются предел текучести оу [МПа] и модуль нормальной упругости Е
[МПа]. На рис. 15.2, а
представлена
общеизвестная из сопротивления материалов диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой или низколегированной стали (диаграмма о-е). На диаграмме наблюдается ярко выраженная площадка текучести, кроме того, известно, что для этих сталей кривые деформирования при растяжении и сжатии имеют одинаковый вид, и их можно с достаточной для инженерной практики точностью идеализировать диаграммой Прандтля, т. е. считать малоуглеродистые и низколегированные конструкционные стали идеально упругопластическими материалами. Для этих сталей по |
|
|
15.1. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ ПРИ
НАГРЕВЕ
Как уже отмечалось, процесс электродуговой сварки связан с высокотемпературным локальным нагревом. Диапазон температур для металлов шва и околошовных зон значительный - от отрицательных температур, например «при сварке на морозе», до температур, превышающих температуру плавления металла. Известно, что в таком широком интервале температур существенно изменяются теплофизичес-кие и механические свойства металлов. В то же время для качественной и количественной оценки деформаций и напряжений, возникающих при сварке, необходимо располагать экспериментальными данными о характере изменения указанных свойств металлов в большом интервале температур.
Из теплофизических свойств металлов важными являются те, которые определяют объемные изменения металлов при нагреве. К ним относятся коэффициент линейного теплового расширения (сжатия) а [1/
°С] и объемная теплоемкость ср [Дж/см:{- °С].
Если в кубик, длина ребер которого равна а, ввести некоторое количество теплоты Ц, то температура кубика повысится на величину Г [согласно формуле (13.5)]: |
|
|
Повышение температуры кубика приведет к увеличению длины его ребер и соответственно объема. Длина ребер кубика после нагрева а1 = =а( \ +
а Г), а объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку величина коэффициента теплового расширения для металлов порядка 10
1...10 31/ °С, можно пренебречь слагаемыми, содержащими а в степени выше первой, как членами более высокого порядка малости:
1-,7'=л:*(1 +
ЗаГ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 196 197 198 199 200 201 202... 277 278 279
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
