- •3. Проектування зварних з'єднань при статичному навантаженні
- •4. Проектування зварних з'єднань при циклічному навантаженні
- •6. Проектування типових зварних конструкцій
- •1.1. Опір матеріалів руйнуванню
- •1.1.1. В результаті чого відбувається руйнування тіл?
- •1.1.2. Що розуміється лід терміном «міцність»?
- •1.2. Характеристика навантаження
- •1.2.1. Що таке зовнішні сили?
- •1.2.2. Що таке внутрішні сили?
- •1.2.3. До чого призводить дія внутрішніх сил?
- •1.3. Механічні напруження
- •1.4. Деформації
- •1.5. Напружено-деформований стан
- •1.6. Геометричні характеристики плоских перерізів
- •1.7. Граничний стан
- •1.7.2. Які основні процеси руйнування?
- •1.7.3. У чому полягає процес активного пластичного деформування?
- •1.7.4. Яким чином вивчаються деформаційні процеси, що мають місце в металі при статичному навантаженні?
- •1.7.5. Що отримують при випробуванні на статичне розтягування?
- •1.7.6. Які механічні характеристики матеріалу визначаються на діаграмі розтягування?
- •1.7.10. Що являє собою крихке руйнування?
- •1.7.11. В чому полягає випробування на ударну в'язкість?
- •1.7.12. Як визначається тріщиностійкість матеріалу?
- •1.7.13. Які процеси мають місце при руйнуванні в результаті втомленості матеріалу?
- •1.7.14. Як визначається показник граничного стану при руйнуванні внаслідок втомленості матеріалу?
- •1.9. Основні залежності для визначення напружень
- •1.9.1. На що може працювати брус?
- •1.9.2. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса осьовою силою?
- •1.9.3. Як визначаються напруження при дії внутрішньої поздовжньої сили розтягування
- •1.9.5. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса згинаючим моментом?
- •1.9.7. Які внутрішні сили виникають при навантаженні бруса крутячим моментом?
- •1.9.9. Які внутрішні сили виникають при одночасному навантаженні бруса осьовою силою та згинаючим моментом?
- •1.9.10. Які напруження виникають при одночасному
- •1.9.11. Які внутрішні сили виникають
- •1.9.12. Які напруження виникають
- •1.10. Тестові завдання
- •2.1. Матеріали для зварних конструкцій
- •2.1.1. Сталі для зварних конструкцій
- •2.1.2. Алюмінієві сплави
- •2.1.3. Титанові сплави
- •2.1.4. Пластичні маси
- •2.1.5. Композиційні матеріали
- •2.1.6. Вибір матеріалу для зварних конструкцій
- •2.2. Зварні з'єднання і шви 2.2.1. Типи зварних з'єднань
- •2.2.2. Зварні шви
- •2.2.3. Умовне зображення та позначення зварних швів і з'єднань
- •2.3. Неоднорідності зварних з'єднань
- •2.3.1. Механічна неоднорідність зварних з'єднань
- •2.3.2. Конструктивна неоднорідність
- •2.3.3. Неоднорідність залишкового напруженого стану
- •2.3.4. Технологічні дефекти
- •2.4. Заходи впливу на неоднорідності зварних з'єднань
- •2.4.1. Регулювання температурного стану
- •2.4.2. Управління металургійними процесами і процесами кристалізації у розплаві зварювальної ванни
- •2.4.3. Заходи впливу на фізичні процеси в металі у твердому стані
- •2.4.4. Зменшення інтенсивності напруженого стану
- •2.4.5. Дефекти техніки зварювання і конструктивна неоднорідність
- •2.5. Загальні вимоги до зварних з'єднань
- •2.6. Лабораторні роботи по розділу 2.6.1. Визначення механічних неоднорідностей у зварних
- •2.6.2. Оцінка напружень у моделях стикових зварних з'єднань методом фотопружності
- •Вимоги до звіту
- •Контрольні запитання
- •2.6.3. Оцінка напружень у моделях таврових зварних з'єднань
- •2.6.4. Оцінка напружень у моделях точкових зварних з'єднань методом фотопружності
- •3.1. Принципи розрахунку зварних з'єднань при статичному навантаженні
- •3.2. Робочі і з'єднувальні шви
- •3.3. Проектування зварних з'єднань зі стиковими швами
- •3.4. Проектування зварних з'єднань з кутовими швами
- •3.5. Проектування зварних з'єднань при контактному зварюванні
- •3.6. Проектування зварних з'єднань деталей різного профілю
- •3.7. Розрахункова графічна робота з розділу
- •1. Методичні вказівки до розв'язування задач
- •1.1. Вибір способу зварювання
- •1.2. Визначення виду напружено-деформованого стану
- •1.3. Складання розрахункових схем
- •1.4. Визначення напружень
- •1.5. Складання умови міцності зварних швів
- •1.7. Визначення потрібних величин
- •1.8. Креслення зварного з'єднання
- •Приклад розв'язування задач
- •3. Умови задач
- •3.4. Задача 4. Визначити необхідні розміри при приварюванні кутовим швом кронштейна 1 завтовшки з пластиною 2, враховуючи, що шов замкнений по діаметру (рис. 3.61).
- •Питання для самоконтролю до розділу 3
- •П роектування зварних з'єднань при циклічному навантаженні
- •4.1. Основні характеристики циклічного навантаження
- •4.2. Втома металів
- •4.3. Опір металів циклічному навантаженню
- •4.4. Опір малоцикловому руйнуванню
- •4.5. Опір багатоцикловому руйнуванню
- •4.6. Вплив деяких факторів на опір втомі зварних з'єднань
- •4.7. Розрахункова оцінка опору втомі
- •4.8. Заходи підвищення опору втомі зварних з'єднань
- •Питання для самоконтролю до розділу 4
- •5.1. Холодостійкість зварних з'єднань
- •5.2. Жароміцність зварних з'єднань
- •5.3. Корозійна стійкість і міцність зварних з'єднань
- •Питання для самоконтролю до розділу 5
- •6.1. Загальні принципи проектування
- •6.2. Класифікація зварних конструкцій
- •6.3. Проектування зварних балок
- •6.3.1. Приклад проектування зварної балки
- •6.3.2. Завдання на самостійну роботу
- •6.4. Проектування зварних колон
- •6.4.1. Проектування центральностиснутого стояка колон
- •6.4.2. Проектування ексцентрично стиснутого стояка колон
- •6.4.4. Бази колон
- •6.4.5. Приклади проектування зварних колон
- •Розв'язання:
- •4. Перевірка міцності і стійкості стояка:
- •3.7. Визначаємо гнучкість і, використовуючи таблицю 6.1
- •6.5.2. Проектування зварної ферми
- •6.5.3. Приклад проектування зварної ферми
- •Завдання на самостійну роботу
- •6.6.3. Днища і кришки оболонкових конструкцій
- •6.6.4. Вузли сполучення елементів оболонок
- •6.6.5. Резервуари для рідини
- •6.6.6. Газгольдери і сферичні резервуари
- •6.6.7. Труби і трубопроводи
- •6.6.8. Завдання для самостійної роботи
Вимоги до звіту
У звіті необхідно відобразити:
мету й завдання роботи;
модель стикового зварного з'єднання;
результати вимірювань і обчислень;
епюри розподілу напружень;
аналіз характеру розподілу напружень.
Контрольні запитання
Що являє собою концентрація напружень?
Чому виникають концентратори напружень?
Як визначають коефіцієнт концентрації напружень?
Як треба змінити обриси стикового шва для зменшення коефіцієнта концентрації?
Чи залежить коефіцієнт концентрації від радіуса переходу між основним металом і наплавленим?
Як впливають на концентрацію напружень дефекти у вигляді nop і шлакових включень?
Який вплив непроварів у корені шва на концентрацію напружень?
Як підсилення стикового шва впливає на концентрацію напружень?
Чому корисна механічна обробка стикового шва?
Які фізичні явища покладено в основу поляризаційно-оптичного методу визначення напружень?
2.6.3. Оцінка напружень у моделях таврових зварних з'єднань
методом фотопружності.
Мета роботи -дослідити концентрацію напружень у таврових з'єднаннях поляризаційно-оптичним методом
Завдання роботи:
дослідити концентрацію напружень у кутових швах методом фотопружності;
вивчити вплив непровару та форми кутового шва на концентрацію напружень;
визначити коефіцієнти концентрації напружень у таврових з'єднаннях.
Роботу виконують із застосуванням зразка з полікарбонату, що являє собою модель поперечного перерізу таврового з'єднання (рис. 2.54).
Зона А експериментального зразка імітує переріз таврового з'єднання, виконаного з повним проплавленням кромок за наявності нормальних, опуклих та увігнутих кутових швів, зона Б- переріз таврового з'єднання з непроваром, кутові шви якого також виконано з різними обрисами.
Зразки навантажують гвинтоважільним навантажувальним пристроєм лабораторної поляризаційної установки. Значення напружень у досліджуваних перерізах прозорої моделі, просвічуваної поляризованим світлом, визначають за інтерференційними кольорами, що спостерігають через аналізатор полярископа.
Необхідні прилади й обладнання:
модель поперечного перерізу таврового зварного з'єднання з фотопружного матеріалу;
лабораторна поляризаційна установка.
Послідовність виконання роботи
1. Ознайомитися з методикою визначення напружень методом фотопружності.
Увімкнути в електричну мережу лабораторну поляризаційну установку та переконатися, що екран пристрою рівномірно освітлюється.
Гвинтоважільною системою навантажити зразок (послідовність появи кольорів: чорний, сіро-синій, білий, світло-жовтий, червоний, пурпурний, фіолетовий).
Опустивши стопорний гвинт, перемістити траверсу так, щоб перед екраном була зона А.
Визначити забарвлення точки в зонах дії концентраторів напружень у перетинах 1—1.7—7. За інтерференційними кольорами визначити різницю ходу променів.
Дослідні дані занести в таблицю.
Перемістити траверсу так, щоб перед екраном була зона Б, та виконати вимоги пп. 5, 6 для перерізів 8—8. 14—14.
Розвантажити зразок і вимкнути поляризаційну установку з мережі.
О
бчислити
значення напружень і коефіцієнтів
концентрації напружень у досліджуваних
з'єднаннях за формулами:
Результати розрахунків занести до табл. 3.1.
За отриманими результатами для кожного перерізу побудувати епюри розподілу напружень.
Вимоги до звіту
У звіті необхідно відобразити:
мету й завдання роботи;
модель таврового зварного з'єднання;
результати вимірів та обчислень;
епюри розподілу напружень;
аналіз характеру розподілу напружень.
Контрольні запитання
Як обриси кутового шва впливають на концентрацію напружень?
Яка форма кутового шва найдоцільніша для отримання мінімального значення концентрації напружень?
Які фактори зумовлюють концентрацію напружень у таврових з'єднаннях і з'єднаннях внакладку?
Чи впливає концентрація напружень на міцність?
