|
Реклама. ООО "ГК "Велунд Сталь НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjdZde8T
| |
Напряжением называется сила, отнесенная к единице поверхности или к единице площади поперечного сечения тела. Если сила измеряется в кгс, а площадь или поверхность в мм2, то напряжение будет измеряться в кгс/мм2.
В зависимости от направления действующих усилий по отношению к рассматриваемому сечению металла и вызываемых ими деформаций в нем могут возникать следующие напряжения: растяжения, сжатия, изгиба, среза и кручения. Величина напряжения растяжения равна
где σ - напряжение, кгс/мм2;
Р - сила, кгс;
Fо - площадь поперечного сечения образца до разрушения, мм2.
Напряжение ов, при котором происходит разрушение образца под действием растягивающего усилия, называется временным сопротивлением разрыву. Напряжение 0Т, при котором металл продолжает удлиняться (как бы «течет») при постоянной величине растягивающего усилия, называется пределом текучести; он всегда меньше временного сопротивления.
Для низко- и среднеуглеродистых сталей предел текучести от = 25—30 кгс/мм2, временное сопротивление ов = 42—45 кгс/мм2. Напряжения растяжения условно считают положительными и обозначают знаком ( + ), а напряжения сжатия — отрицательными (-).
В сварных швах и соединениях при работе конструкции могут возникать все описанные выше виды напряжений, в зависимости от характера действующих нагрузок. Наиболее часто появляются напряжения растяжения и среза, которые приходится учитывать в первую очередь при расчете сварных швов на прочность.
Ударное приложение нагрузки увеличивает ее действие на металл и повышает величину вызываемых ею напряжений.
Для изделий, подвергающихся действию ударных нагрузок, должны применяться нехрупкие (вязкие) металлы. Сопротивляемость металла ударной нагрузке характеризуется ударной вязкостью, которая выражается работой в килограмм-сила-метрах (кгс-м), приходящейся на 1 см2 сечения образца и вызывающей его излом при ударе падающим грузом. Ударная вязкость обозначается ак.
Сварные соединения, работающие при знакопеременной циклической нагрузке, подвергаются испытанию на усталостную прочность. Для этого используются специальные машины, в которых образец большое число раз (циклов) подвергается действию то растягивающих, то сжимающих нагрузок до разрушения.
Число циклов составляет от 2 • 106 до 5 • 106. Напряжение, при котором происходит разрушение, называется пределом усталости. Главной причиной понижения усталостной прочности сварных соединений является концентрация (сосредоточение) напряжений. Напряжения могут концентрироваться в отдельных местах сварных соединений. Причинами концентрации напряжений являются:
1. Дефекты швов — острый надрез, непровар, трещина и другие, расположенные поперек действия растягивающих напряжений.
2. Неправильные очертания сварного шва, например, швы с большой выпуклостью и неплавным переходом от наплавленного металла к основному.
3. Нерациональная конструкция сварных соединений (например, большое число близко расположенных швов, образующих жесткий контур; наличие отверстий, входящих углов или отсутствие плавных переходов между сопрягаемыми элементами и сечениями в зоне действия высоких напряжений и др.).
В местах концентрации напряжений суммарная величина их может превысить временное сопротивление разрыву наплавленного металла, что вызовет начало разрушения сварного шва, а в отдельных случаях приводит к разрушению сварной конструкции в целом.
|