Масштабы производства сварных конструкций в России и перспективы его роста. Технико-экономические показатели сварных конструкций, страница 5

10) Какие факторы могут привести к снижению пластичности металла сварных соединений и конструкций?

11) Что нужно предпринять для снижения концентрации напряжений на стадии проектирования? На стадии изготовления?

5 Сопротивление сварных соединений усталости

Основные понятия и определения. Диаграмма усталостной прочности. Влияние на усталостную прочность различных конструктивных, технологических, эксплуатационных факторов, собственных напряжений. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для различных типов соединений. Усталостная прочность соединений, выполненных контактной сваркой.

Принципы проектирования конструкций, предназначенных для работы при переменных нагрузках. Послесварочная обработка соединений для повышения сопротивления усталости (поверхностный наклеп, электродуговое заглаживание, искусственное наведение благоприятных сжимающих напряжений в местах концентрации). Расчетная оценка пределов выносливости сварных соединений.

Методические указания

Следует изучить факторы, от которых зависит прочность при вибрационной нагрузке, и выделить главные, которыми являются характеристика цикла нагружения и концентрация напряжений. Освоить понятие предела выносливости и изучить его зависимость  от характеристики цикла нагружений (диаграмма усталостной прочности). Освоить понятие эффективного коэффициента концентрации и его связь с теоретическим коэффициентом концентрации. Изучить методику расчетной оценки элементов сварных конструкций на выносливость путем введения в расчетные формулы коэффициента снижения допускаемых напряжений, зависящего от эффективного коэффициента концентрации и характеристики цикла. Следует изучить также методику расчета элементов сварных конструкций на выносливость по СниП П-23-81, основанную на расчетном сопротивлении усталости и учитывающей количество циклов. Характеристику цикла и группу элемента по концентрации напряжений. Следует усвоить методы повышения прочности сварных соединений при вибрационной нагрузке.

(1, с.67-84; 3, с.133-159; 2, с. 120-142; 7)

Вопросы для самопроверки

1) От каких факторов зависит прочность при вибрационных нагрузках?

2) Что понимается под характеристикой цикла?

3) Что такое предел выносливости и как он определяется?

4) Как зависит предел выносливости от характеристики цикла?

5) Как строится диаграмма усталостной прочности и как по ней определить усталостную прочность при любом количестве циклов?

6) Что такое эффективный коэффициент и чем он отличается от теоретического?

7) Как производится расчетная оценка усталостной прочности сварных соединений, и какие факторы вводятся в расчет?

8) Как производится расчет элементов сварных конструкций на выносливость по СниП П-23-81?

9) Как определить расчетное сопротивление усталости?

6 СВАРОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ДЕФОРМАЦИИ И ПРЕРЕМЕЩЕНИЯ

Собственные напряжения от сварки. Основные понятия и классификация. Свойства металлов при высоких температурах. Механизм образования временных и остаточных сварочных напряжений, деформаций и перемещений. Расчетное определение собственных напряжений и экспериментальные методы их изменения. Общие сведения о применении ЭВМ для определения остаточных деформаций, напряжений и перемещений. Распределение остаточных напряжений в сварных соединениях и узлах. Собственные напряжения в районе сварной точки.

Деформации и перемещения конструкций от сварки. Значение деформаций и перемещений в проблеме обеспечения геометрической точности узлов и конструкций, в частности для применения крупноблочной технологии изготовления и монтажа. Деформации и перемещения в зоне сварных соединений. Перемещения при сварке стыковых соединений и при термической резке. Перемещение в конструкциях типа стержней и в оболочках. Потеря устойчивости листовых элементов от сварки. Изменение размеров элементов конструкций с течением времени, при механической обработке и в эксплуатации.