КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ У ДЕФЕКТОВ

Следующим фактором, искажающим расчетные поля напряже­ний, является концентрация этих напряжений у дефектов сварных швов и конструктивных концентраторов. В качестве примера та­кого концентратора на рис. 1.17 показан схематически непровар

(1.5)

т

N

N

Зсг0

1=

Рис. 1.16

Концентрация напряжений ох у отверстия в пластине, растянутой силой N

Узел А

КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ У ДЕФЕКТОВ

Рис. 1.17

Схема многослойного стыкового шва с непроваром в первом проходе и распределение напряжений у вершины непровара

в корне одностороннего стыкового шва, выполненного по F-образ­ной разделке.

Из-за того, что на первом проходе сварки многослойных швов легко сделать прожог, его обычно выполняют на пониженном ре­жиме. Если при этом дуга горит несимметрично (магнитное дутье, несимметричный токоподвод, невнимательность сварщика), в пер­вом проходе образуется непровар, подобный тому, что изображен на рис. 1.17. Если сварное соединение растянуто в направлении оси х до напряжений сто, то эти напряжения концентрируются на непроваре. Чтобы приближенно оценить коэффициент концентра­ции по формуле (1.5), следует непровар сложной формы заменить полуэллиптическим надрезом, который на узле А (рис. 1.17) по­казан пунктиром. При глубине непровара t =5 мм и ширине 0,1 мм радиус кривизны можно приближенно оценить как

Р» 01 - 0,05.

Тогда коэффициент концентрации напряжений по формуле

(1.5) составит: ,

1+N<55 - 21

Характер распределения напряжений у вершины такого не­провара показан на рис. 1.17 справа. Даже при отсутствии свароч­ных напряжений, пластические деформации тут могут появиться уже при расчетных напряжениях сто = 1 кГ/мм2.

Еще опаснее, когда этот непровар находится в зоне конструк­тивной концентрации напряжений. Если размеры непровара малы

по сравнению с размерами конструктивного концентратора, то средними напряжениями для непровара (ст0н) являются максималь­ные напряжения для конструктивного концентратора (3ст0). Так, если сварной шов с непроваром выходит на кромку конструктив­ного концентратора в виде круглого люка, то максимальные на­пряжения у вершины непровара составят:

°x, max = 21ст0н = 213^0 = 63^0.

Таким образом, при наложении друг на друга двух концентра­торов с разными по порядку величины размерами коэффициенты концентрации перемножаются. Большое увеличение коэффици­ента концентрации, происходящее при этом, является одной из частых причин аварий.

Комментарии закрыты.