Тема: Вступ. Основні поняття напруженого деформованого стану суцільного середовища
1.Мета і завдання дисципліни
Метою дисципліни напружень та деформацій при зварюванні є надання студентам знань для розуміння складних деформовано силових процесів, які протікають в металі, при зварюванні конструкцій.
Методикою їх розрахунку та визначення з наступним розробленням системи заходів, які забезпечували б зниження негативного впливу, зварювальних напружень та деформацій і подальше їх усунення.
Завдання дисципліни, в результаті вивчення студент повинен освоїти:
Основні поняття напруженого деформованого стану суцільного середовища;
Причини виникнення зварювальних напружень та деформацій;
Основні розрахункові експериментальні методи визначення залишкових напружень;
Навчитись розраховувати деформації та напруження зварювальних конструкцій;
Вплив залишкових напружень деформації та техніко експлуатаційні показники зварювальних конструкцій;
Методи попередження і зменшення зварювальних напружень і деформацій.
2.Поняття про внутрішні напруження та їх класифікація.
Розширення та скорочення металу від нерівномірного нагріву, або охолодження, а також від структурних перетворювань, утворюють так звані власні або внутрішні деформації і напруження при зварюванні. На відміну від напружень та деформацій які виникають в металі, внаслідок дії на нього навантаження. Власні напруження та деформації існують в тілі при відсутності будь яких зовнішніх навантажень. Власні напруження класифікують в залежності від причини що їх викликає:
Напруження від пружного або пластично механічного деформування при складані, монтажі та правлені;
Напруження від пружних і пластичних деформацій внаслідок нерівномірного нагрівання деталей;
Від нерівномірної зміни об’єму тіла при фазових перетворюваннях.
По часу існування напруження бувають:
Тимчасові які існують в період виконання технологічної операції;
Залишкові,які стійко зберігаються на протязі тривалого періоду часу.
По степені багатовісності:
Одновісні (лінійні);
Двовісні (площині);
Тривісні (об’ємні напруження).
Від об’єму в межах якого напруження взаємно врівноважені:
Напруження 1 роду (макрооб’єм);
Напруження 2 роду (в межах зерна, або просто зерно);
Напруження 3 роду (кристалічна решітка).
Від орієнтації в просторі:
Повздовжні орієнтовані та діють вздовж осі шва;
Поперечні-орієнтовані та діють перпендикулярно осі шва, в площині з’єднувальних елементів
Напруження що орієнтовані в напрямку перпендикулярному площині листа
;
При зварюванні закріплених елементів в них виникають залишкові напруження які називаються реактивними,вони врівноважуються реакціями в’язів (закріплень), і при зняті закріплень вони зникають. Власні напруження також класифікують в залежності від деформацій які вони викликають:
Загальні, змінюють форму всього об’єму;
Місцеві (які розповсюджуються на окремі елементи).