Cтраница 2
Исследование прочности сварных образцов с особо резким изменением формы ( крестовых образцов с предельно сближенными концевыми элементами), находящихся в различном начальном напряженном состоянии, показало, что низкая температура и высокие концентраторы напряжений сами по себе весьма сильно влияют на прочность, значительно ее снижая. Испытания показали, что для всех таких образцов, начиная от температуры - 50 С и ниже, снижение прочности происходит примерно в одинаковой степени, вне зависимости от их начального напряженного состояния. [16]
Для характеристики наиболее высокой концентрации напряжений, которая может быть создана с применением сварных соединений, может быть использован крестовый образец. [17]
![]() |
Результаты испытаний образцов с отверстием.| Крестовые образцы с резким концентратором напряжений. [18] |
В сварных конструкциях, испытывающих переменные напряжения, не допускаются соединения с резкими концентраторами напряжений, наподобие рассмотренных в крестовых образцах. [19]
Примером устранения такого ограничения путем значительного увеличения мощности нагружающего устройства, является установка, используемая в Британском национальном исследовательском Центре UKAEA TECHNOLOGY для испытаний в условиях двухосного растяжения крестовых образцов площадью 1 5 м2, толщиной 70 мм. [20]
Наиболее высокая концентрация напряжений в реальных конструкциях наблюдается в некоторых узлах сварных конструкций в местах резкого изменения формы, создаваемого у концов отдельных прикрепляемых элементов. В качестве характерной модели наиболее опасных участков таких узлов может быть принят крестовый образец, состоящий из центральной пластины и приваренных к ней по краям двух полос. Эти полосы располагаются в плоскости, перпендикулярной плоскости центральной пластины, по ее продольной оси на некотором расстоянии друг от друга. [21]
В настоящем виде эта методика дает несколько заниженные значения критических напряжений. Об этом можно судить, если сравнить данные, полученные при испытании крестовых образцов ( фиг. Объяснить это можно тем, что при испытании по методике Института электросварки пока еще не учитываются напряжения от дополнительного удара. [22]
![]() |
Результаты испытаний образцов с отверстием.| Крестовые образцы с резким концентратором напряжений. [23] |
Крестовые образцы имеют весьма резкий концентратор напряжений. При этом он располагается в местах сосредоточенной передачи усилий, где создаются высокие рабочие напряжения. При таких условиях даже небольшие внешние усилия вызывают в крестовом образце существенные остаточные деформации. Значительная часть растягивающих остаточных напряжений в шве снимается, а в корне надреза, как показал рентгеновский метод замеров, создаются остаточные напряжения сжатия, которые и приводят к повышению предела выносливости крестовых образцов. [24]
В узлах первых двух типов фасонка принята одностенчатой и располагается в плоскости стенок стержней. Узлы первых двух типов отличаются креплением полок стержней к фасонке. В узлах первого типа конструкция крепления полок стержней осуществляется по типу соединений, принятых в крестовом образце. В узлах второго типа полки стержней в районе, прилегающем к фасонке, отогнуты и сопрягаются с ней по ее внешнему контуру. В узлах третьего типа сечения стержней имеют иную ориентировку; при этом фасонка состоит из двух стенок, располагающихся в плоскости полок стержней. Полки стержней прикреплены к фасовкам стыковыми швами; стенки стержней сопрягаются между собой под углом в средней части фасонок. [25]
Условия работы металла различных зон центральной пластины крестового образца неодинаковы. В зоне наибольшей концентрации предел текучести и предел прочности значительно повышаются. Пластические деформации сосредотачиваются на участках, удаленных от мест крепления концевых планок. Измерения напряжений в крестовых образцах показали, что концентрация напряжений создается в них не только из-за резкого изменения формы в сечении у концов прикрепляемых элементов, но и за счет особых условий передачи нагрузки, осуществляемой через концевые планки. [26]
![]() |
Результаты испытаний образцов с отверстием.| Крестовые образцы с резким концентратором напряжений. [27] |
Крестовые образцы имеют весьма резкий концентратор напряжений. При этом он располагается в местах сосредоточенной передачи усилий, где создаются высокие рабочие напряжения. При таких условиях даже небольшие внешние усилия вызывают в крестовом образце существенные остаточные деформации. Значительная часть растягивающих остаточных напряжений в шве снимается, а в корне надреза, как показал рентгеновский метод замеров, создаются остаточные напряжения сжатия, которые и приводят к повышению предела выносливости крестовых образцов. [28]
Некоторые исследователи для получения высокой концентрации напряжений создают искусственные трещины в сварных швах. Однако результаты испытания образцов с трещинами непосредственного практического применения иметь не могут, так как трещины в готовой конструкции недопустимы. Такие испытания могли бы иметь чисто научный интерес, но большие методические трудности, возникающие из-за отсутствия надежных способов контроля и регулировки размеров и формы трещин, не позволяют обеспечить необходимую точность получаемых результатов. Этими причинами объясняется выбор для испытания крестовых образцов. [29]