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... 253 254 255 256 257 258 259... 277 278 279
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Указанные местные напряжения в
зоне концентрации не опасны для прочности в конструкциях из пластичных
металлов при статических нагрузках. Вернемся к рассмотрению эпюры
напряжений в полосе, ослабленной отверстием (см. рис. 20.7, б). Напряженное
состояние в сечении Л-Л близко к одноосному. Допустим, что около
отверстия напряжение о достигло значения
предела текучести металла ад. При
дальнейшем возрастании внешней нагрузки эта зона, увеличиваясь,
пластически деформируется при постоянном напряжении. Приращение
нагрузки воспринимается металлом вне указанной зоны, где напряжения
возрастают, т. е. в процессе нагружения эпюра напряжений меняет свою форму
и выравнивается. Приближенно можно принять, что она примет очертание,
близкое к прямоугольнику (рис. 20.7, в), что и было положено
в основу расчетов прочности сварных соединений при статическом
нагружении.
Сглаживание эпюры напряжений в
пластической стадии, рассмотренное на конкретном примере, является
закономерным процессом, имеющим место во многих элементах
конструкции, в том числе в местах сварных соединений из пластичных сталей
(низкоуглеродистых и низколегированных) при одноосных напряженных
состояниях (а иногда и многоосных).
Однако концентрация напряжений
существенно снижает прочность при переменных нагрузках, а в случае
ограниченной пластичности металла - и при статических
нагрузках.
20.3. ХРУПКОЕ РАЗРУШЕНИЕ СВАРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
В достаточно широкой практике
эксплуатации сварных конструкций наблюдались как вязкие, так и хрупкие
разрушения, причем в определенных условиях однотипные конструкции
разрушались по-разному.
Обычно процесс вязкого
разрушения происходит достаточно медленно, сопровождается
значительными пластическими деформациями металла. Замечено, что для того
чтобы вызвать пластическую деформацию реальной решетки металла путем
сдвига по плоскостям скольжения, нужно преодолеть сопротивление
сдвигу (срезу) т . При одноосном растяжении
тгр достигаются при напряжениях,
равных пределу текучести металла о
.
Хрупкое разрушение происходит
путем отрыва, причем скорость хрупкого разрушения (скорость
распространения хрупкой трещины) |
может, как показывают опыты,
достигать очень большой величины (многих сотен метров в секунду).
Столь значительная скорость распространения хрупкой трещины
предопределяет, что энергия, необходимая для образования новой поверхности
трещины, связана только с накопленной в металле упругой энергией. Поэтому
для продвижения трещин достаточно сравнительно небольшого среднего
напряжения - сопротивления отрыву а .
Возможность возникновения хрупкого разрушения даже при малом уровне
внешнего нагружения делает этот вид разрушения чрезвычайно опасным,
особенно для конструкций, характеризующихся значительной
жесткостью.
В соответствии с двумя видами
возможного разрушения следует говорить о двух типах сопротивления
металла: сопротивлении сдвигу (вязкое разрушение) и сопротивлении
отрыву (хрупкое разрушение). Если в определенных условиях при растяжении
раньше достигается предел текучести, то металл находится в пластичном
состоянии, наоборот, если раньше достигается сопротивление отрыву, то
состояние металла хрупкое. Указанные характеристики о и а
по-разному реагируют на изменение ряда внешних и внутренних
факторов.
Влияние температуры -
преобладающий фактор, определяющий соотношение между величинами ал и аотр.
Явление перехода металла при понижении температуры из пластического
состояния в хрупкое получило название хладноломкости металлов.
Механическое объяснение этого явления впервые дано академиком А. Ф. Иоффе
и развито академиком Н. Н. Давиденковым. Согласно гипотезе Иоффе,
критическая температура хрупкости определяется точкой пересечения двух
кривых с (Т) и а (Г)(рис. 20.8, а). Сопротивление
отрыву практически не зависит от температуры, в то время как предел
текучести с повышением температуры понижается. Из графика видно, что при
высоких температурах предел текучести значительно ниже, чем
сопротивление отрыву, и металл пластичен. При понижении температуры
сопротивление пластической деформации значительно повышается, и при
температурах ниже Т сопротивление отрыву меньше значения предела
текучести -металл переходит в хрупкое состояние. Разброс реальных значений
от оот() до аотр , определяемый вероятностным
количеством дефектов в кристаллических решетках реальных металлов и
сплавов, предопределяет температурный интервал от Г до Т
перехода от вязкого разрушения к хрупкому (хрупковязкое
разрушение), называемый критическим интервалом хрупкости (рис. 20.8,
б).
Как следует из графиков (см. рис.
20.8), критическая температура хрупкости или критический интервал
хрупкости перемещается вправо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 253 254 255 256 257 258 259... 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 |
