Cтраница 2
Одним из эффективных способов повышения ресурса элементов конструкций с геометрическими концентраторами напряжений в условиях, когда изменение геометрии или размеров сечения детали нежелательно, является уцрочненже, создающее поля благоприятных остаточных напряжений. [16]
При испытаниях трубопроводов и конструктивных элементов повышенным давлением происходит перераспределение ( выравнивание) напряжений в теле труб, особенно в зонах геометрических несовершенств, понижается опасность раскрытия оставшихся микротре-щин за счет возникновения полей остаточных напряжений сжатия в зонах концентраторов напряжений. [17]
При испытаниях трубопроводов и конструктивных элементов повышенным давлением происходит перераспределение ( выравнивание) напряжений в теле труб, особенно в зонах геометрических несовершенств, понижается опасность раскрытия оставшихся микротрещин за счет возникновения полей остаточных напряжений сжатия в зонах концентраторов напряжений. [18]
Нами установлено ( раздел 2), что в процессе гидравлических испытаний металл в области концентраторов напряжений и дефектов претерпевает существенные изменения, связанные с перераспределением напряжений и деформаций, деформационным охрупчиванием и старением, снятием первоначальных остаточных и реализацией новых полей остаточных напряжений и др. Наиболее существенным фактором, снижающим ресурс оборудования, является деформационное охрупчивание металла и подрост исходных трешино-подобных дефектов, размеры которых близки к критическим. [19]
Максимально допустимая температура эксплуатации рассматриваемых сварных соединений устанавливается в большинстве случаев по предельной температуре для менее прочной стали, Для конструкций с толщиной свариваемых элементов свыше 20 мм при большой разнице в уровне легирования стали и опасности вследствие этого развития в зоне сплавления диффузионных прослоек, а также поля дополнительных остаточных напряжений за счет разности коэффициентов линейного расширения, предельная рабочая температура дополнительно снижается. [20]
![]() |
Распределение деформаций ef. ( % и напряжений ац ( МПа в диске с отверстием в процессе нагружения ( т 4 8 икс. [21] |
Поля остаточных напряжений и деформаций представлены на рис. 1.11. Максимальные значения радиальной, осевой и окружной деформаций соответственно достигают - 15 5; 5 5; 10 % на поверхности отверстия в центральной части диска. [22]
Элементы, находящиеся в незакрепленном состоянии, при сварке принято рассматривать как стержни, если один из их размеров, например длина, значительно превышает другие. Поэтому при укладке длинных швов при дуговой и роликовой сварке создаются поля взаимно уравновешенных остаточных напряжений с образованием растягивающих напряжений в зоне сварных швов, направленных параллельно им, как правило, достигающих предела текучести или превышающих его. Такое представление об образовании остаточных напряжений хорошо подтверждается при укладке швов на кромки полос, при сварке некоторых профильных элементов при условии, если они изготовлены из низкоуглеродистых, аустениТных и некоторых низколегированных - сталей. [23]
Допустим теперь, что трубопровод нагружается одновременно самокомпенсацией, давлением и неравномерным нагревом. Расчет на приспособляемость в этом случае сводится к проверке возможности нахождения такого поля остаточных напряжений, которое удовлетворяло бы однородным уравнениям равновесия, и нулевым граничным условиям и при учете которого удовлетворялись бы достаточные условия приспособляемости, определяемые теоремой Блейха-Мелана. [24]
Скручивание ( рис. 143) имеет место при сварке двутавровых, коробчатых и иного сечения балок значительной длины. Деформация этого вида образуется вследствие неодновременности наложения поясных швов, разной жесткости сечения по осям симметрии и наличия полей остаточных напряжений в элементах конструкции до сварки. [25]
Особое место в формировании послеремонтного ресурса восстановленных металлических деталей занимают явления возникновения термических и остаточных напряжений. Так, например, термические напряжения, возникающие в процессе горячих методов восстановления изношенных металлических деталей, их абсолютный уровень и характер распределения тесно связаны с образованием в восстанавливаемых деталях полей остаточных напряжений, микро - и макротрещин. Этим обусловлен частичный выход их из строя уже в процессе ремонта, а также значительное снижение послеремонтного ресурса. [26]
Существующие методы оценки малоцикловой усталости не позволяют производить оценку ресурса элементов оборудования с учетом физико-механических процессов, происходящих в области концентраторов напряжений при гидравлических испытаниях. Нами установлено, что в процессе гидравлических испытаний металл в области концентраторов напряжений и дефектов претерпевает существенные изменения, связанные с перераспределением напряжений и деформаций, деформационным охрупчиванием и старением, снятием первоначальных остаточных и реализацией новых полей остаточных напряжений и др. Наиболее существенным фактором, снижающим ресурс оборудования, является деформационное охрупчивание металла и подрост исходных трещиноподобных дефектов, размеры которых близки к критическим. [27]
В металле, подвергнутом сварке, возникают необратимые физико-химические процессы, определяющие надежность конструкции в целом. Под действием сварки происходит: а) изменение свойств металла вследствии процессов плавления и кристаллизации в сварном шве, структурных, фазовых изменений и разупрочнения в зоне термического влияния; б) ухудшение напряженного состояния ввиду возникновения полей собственных упругих остаточных напряжений и пластических деформаций, геометрической технологической и конструктивной неоднородности; в) концентрация в зоне сварного соединения различного вида неоднородностей - химической, структурной, фазовой; собственных напряжений и деформаций; геометрической, связанной как с опасностью возникновения технологических концентраторов, так и наличием конструктивных концентраторов. Как следствие указанных видов неоднородности возникает неоднородность механических, электрохимических и физических свойств, что определяет повышенную чувствительность сварных соединений к воздействию эксплуатационных сред, особенно в условиях сложного напряженного состояния. [28]
![]() |
Остаточные напряжения при наплавке на пластину из сплава АМгб. [29] |
Поля остаточных напряжений, образующиеся при сварке тавровых, уголковых, двутавровых и других элементов, могут условно рассматриваться как одноосные. Одна из составляющих остаточных напряжений, направленных вдоль шва, значительно превышает две другие. Образование таких полей остаточных напряжений очень благоприятно. Как правило, конструкции с одноосными полями остаточных напряжений обладают достаточно хорошими пластическими свойствами. Таким образом, одноосные поля остаточных напряжений не оказывают отрицательного влияния на прочность изделий при статических нагрузках. [30]