
- •Тема: Вступ. Основні поняття напруженого деформованого стану суцільного середовища
- •1.Мета і завдання дисципліни
- •2.Поняття про внутрішні напруження та їх класифікація.
- •3.Види деформації.
- •4. Напруження та деформації в стержні
- •Утворення напружень та деформацій при зварюванні
- •5.Розрахунок напруженого стану біля концентраторів напружень
- •Лекція №3 Тема: Основні розрахункові методи визначення залишкових напружень
- •2. Розрахунковий метод Трочуна
- •Тема: Розрахунок напружень в зварному шві при контактному зварюванні
- •Тема: Концентрація і розподіл напружень в зварних з’єднаннях
- •1. Напружений стан біля концентраторів напружень (див. Матеріал практичної 1)
- •2. Причини виникнення концентрації напружень в зварних конструкціях
- •Напружений стан при однопрохідному зварюванні
- •1. Розподіл напружень в стикових швах
- •3.Розподіл напружень в лобових швах
- •2 Напруження при електрошлаковому зварюванні.
- •Тема: Визначення залишкових напружень за допомогою руйнуючих методів
- •1. Вимірювання напружень з допомогою деформометра
- •Методика проведення замірів:
- •2. Деформометри з індикаторами годинникового типу
- •3. Деформометри з оптичними перетворювачами
- •4.Деформатори з ємнісними перетворювачами
- •Тема: Електротензометрія
- •Вимірювання напружень за допомогою дротяних тензометрів опору
- •Вимірювання напруження за допомогою фольгових тензодатчиків
- •Вимірювання напружень за допомогою напівпровідникового тензометра опору
- •Вимірювання напружень в глибині матеріалу
- •Тема:Неруйнівні методи визначення напружень
- •1. Магніто-пружний метод визначення напружень.
- •2. Поляризоційно-оптичний метод визначення напружень.
- •Тема: Деформації зварних конструкцій
- •1. Класифікація зварювальних деформацій
- •2 Визначення усадкової схеми
- •3 Деформації повздовжнього вкорочення від зварювальних повздовжніх швів
- •4 Деформації поперечного вкорочення
- •5. Деформації повздовжнього вкорочення при зварюванні повздовжнього і поперечного швів
- •6. Деформації згину
- •Тема: Деформації згину при зварюванні в стик
- •Тема: Деформації згину при зварюванні таврових з’єднань.
- •Кутові деформації
- •Кутові деформації при зварюванні стикових з’єднань.
- •Кутові деформації при зварюванні таврових з’єднань
- •Тема:Деформації тонколистових конструкцій,деформації складних конструкцій
- •1 Деформації втрати стійкості
- •Вплив залишкових деформацій на технологічні показники зварних конструкцій. Динамічні тонні міцність зварних конструкцій
- •2 Вплив деформації що виникають при зварювані на працездатність та технологічність зварних конструкцій.
- •3 Міцність зварних з’єднань при динамічних навантаженнях.
- •4 Вплив на втомну міцність технологічних дефектів
- •5 Втомна міцність різних видів зварних з’єднань
- •6 Принципи проектування зварних конструкцій призначених для роботи при змінних навантаженнях. Шляхи підвищення втомної міцності
- •7 Розрахункова оцінка витривалості зварних з’єднань
- •Методи зменшення та усунення залишкових зварювальних напружень та деформацій
- •1 Класифікація методів зменшення залишкових напружень і деформацій. Загальні принципи зменшення зварювальних напружень та деформацій.
- •2 Методи попередження зварювальних деформацій. Зварювання концентрованим джерелом нагрівання
- •3 Застосування захисних пристосувань
2 Визначення усадкової схеми
Утворення
в зварному з’єднанні залишкових та
поперечних пластичних деформацій
викликає в зварному з’єднанні врівноважену
систему внутрішніх напружень. Дію
розміщених внутрішніх напружень при
розв’язуванні деформаційних задач
замінюють статично еквівалентними
зосередженими силами, що називаються
усадковими.
Розрізняють усадкову силу
від залишкових повздовжніх пластичних
деформацій вкорочення та
від залишкової поперечної пластичної
деформації вкорочення. Усадкова сила
пропорційна площі епюри залишкових
повздовжніх пластичних деформацій
вкорочення.
-
товщина зварювального металу; E- ширина
біля шовної зони;
-
площа епюри.
3 Деформації повздовжнього вкорочення від зварювальних повздовжніх швів
Повздовжні вкорочення визначаються, як результат навантаження вільного від внутрішніх сил тіла зосередженою зовнішньою стискаючою силою. Повздовжні вкорочення визначаються за формулою:
де G- довжина з’єднання; F- площа поперечного перерізу.
4 Деформації поперечного вкорочення
Поперечне вкорочення при зварюванні спостерігається коли відсутні закріплення або перепони вільному переміщені точок зварювальних елементів. В напрямах впоперек до шва, або коли є закріплення. Вільне вкорочення визначається для двох випадків зварювання:
1. З зазором; 2. Без зазору.
1 При зварюванні з зазором, зварювальні кромки переміщуються в зазор і максимальне можливе переміщення однієї кромки визначається за формулою:
На стадії охолодження починаючи з моменту кристалізації шва внаслідок температурного вкорочення розвиваються поперечні по відношенню до шва пластичні деформації видовження, подальше пониження температури викличе в поперечному напрямку пружні деформації розтягу. Величина цих напружень не досягає значення границі текучості, що свідчить що відсутність на цій стадії охолодження пластичних деформацій видовження. У випадку зварювання без зазору вільне переміщення кромок не реалізується, а трансформується в пластичне вкорочення.
2 При зварюванні без зазору.
5. Деформації повздовжнього вкорочення при зварюванні повздовжнього і поперечного швів
Якщо зварювання з’єднань має повздовжні і поперечні шви, то повздовжнє вкорочення зварного з’єднання складається з повздовжнього вкорочення зварювального повздовжнього шва і деформації повздовжнього напрямку від поперечних епюр.
6. Деформації згину
При зварюванні в стик двох пластин різної товщини, ширини внаслідок поза центрованого накладання повздовжньої сили буде деякий згинний момент.
-
ексцентриситет прикладання усадкової
сили;
де В2, В1 – ширина пластини;
-
довжина пластини;
Якщо в зварному з’єднані позацентрово розміщені декілька усадкових сил , то залишковий прогин визначають як суму променів від дії кожної усадкової сили.
-
різниця між
.
Тема: Деформації згину при зварюванні в стик
При зварюванні в стик двох пластин різної ширини внаслідок повздовжньої усадкової сили на зварне з’єднання буде діяти згинний момент.
;
-
ексцентриситет;
Залишковий прогин, що виникає при цьому визначається за формулою:
Де 2 L- довжина пластин; I- момент інерції поперечного перерізу;
Поперечні шви можуть викликати згин, якщо поперечне вкорочення буде проходити в умовах закріплення з’єднання, то згинний момент буде:
Якщо в зварному з’єднанні в позацентрово розміщені декілька усадкових сил, то залишковий прогин визначають, як суму прогинів від дії кожної усадкової сили.