Файл: Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 181

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

<*"--*T«i>{*(-fr[(-fr-(i-r]}= і

-Ї - [ 2 - О ( 4 Г ( Т Г ] Х

х»р{*(-гГ[(-і-Г-(-гГ]}:

, ( ! ) _

(1 + ц)о-о62 / ft V / .

 

 

( 4 У

X

 

 

( l6 ) T v«(Pi-P«)

 

 

' - ( - J O * ( " Г ) '

 

 

х в р { * ( 4 ) - [ ( ^ - ) - - і ; +

(7.58)

+ * t ( - f ) - - ' ] } =

 

 

 

й Л ««І V. (Pi-Pi)

 

x

[ Ч І П

X

 

 

,1 + т

Р .

 

Кт Г - ( 4 П

*Н * ( т Г [ ( т Г - ' і +

+* [ ( 4 Г - ' ] } ;

 

« ? ' - » - г « р { * ( 4 Г [ ( т ) :

+

 

 

C = a a i [ 2 - 3 ( i ) - ] e x p { 3 P , ( A ) " . x

 

 

х [ ( - ї - Г - і ] + * [ ( І Г - ( - ї - П } ;

(7.59)

 

 

 

 

 

(2) _ (1 +

Ц)°"о/ 6

 

 

 

«г

( 4 - ) ( 4 ) ( - г Г *

 

 

х

Ч Ч І Г

[ Ш " 1 - ' H 4 f )*'-•])

 

 

v . Э.+l

 

 


і] +

(7.60)

л <3) _

„(3) .

(3) _

1 + И - _(3)

Таким образом, найдены компоненты напряжений и радиаль­ ных деформаций в отдельных зонах для любых значений пара­ метров рх и р2> зависящих от упрочнения материала. Найдем теперьУзначения этих параметров в нашем случае для зон а ^ г ^ d и d «g г «s b. Для этого сначала необходимо установить пределы изменения переменной t

 

 

 

 

Or

 

 

в

этих

упруго-пластических зонах. В рассматриваемой

задаче

(п.

30)

of

>> 0

во всей упруго-пластической

и внешней

упругой

области,

а ов,

начиная от некоторого г >>а,

сначала возрастает,

а потом убывает по абсолютному значению, оставаясь отрица­ тельным. Из этого следует, что в данном случае могут быть ин­ тересны лишь отрицательные значения переменной t. Нетрудно также установить пределы изменения этой переменной. Действи­ тельно, при d ^ г ^ b по формулам (7.59) имеем

и, следовательно,

i - i - 8 ( - f . y \

Откуда при

r - * / = l _ 3 ( - f ) -

г= Ь; t = —2.

Сдругой стороны, при г = а составляющая ов, как увидим ниже,

будет положительна и мала по величине по сравнению с ог

= о0,

в силу

чего соответствующее значение Сбудет находиться

вблизи

—0,9,

т. е. можно принять, что в рассматриваемой нами задаче пере­

менная t будет изменяться в

интервале

 

 

—2 ^

f < —0,9

 


и, следовательно,

при интересующих

нас значениях

т ~ 16 и

т — 215 знаменатель соотношения

(7.51) не будет обращаться

в нуль. Отметим, однако, что правая

часть соотношения

(7.51)

представляет

многозначную функцию,

обусловленную

наличием

 

 

a r c t g 2 ^ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Y ( Y - l )

 

 

 

 

" * + 4 - ( 3 Y - 2 ) '

 

 

 

 

где

 

 

 

 

< 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y2 У2 у + */,

Л Р о б н о е ч и с л о .

 

 

 

 

Как это общепринято, используем лишь главное значение

arctg^=J-.

Что же касается

второй

из этих функций,

то при

т = 16 имеем

 

Уі (Ті—і)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І ,

4 l V i - 2 Y i + 4 / t

 

 

 

 

; + _ I _ ( 3 Y l - 2 ) ]

 

~

 

 

 

^(t

+ 0,594)0 Д 9 7

«* (* +

0,594)v » = t\'*.

 

 

Последнее выражение при заданном / имеет четыре комплексных

значения корня и одно вещественное отрицательное, равное — Комплексные значения должны быть отброшены, так как функ­ ция у в выражении (7.51) имеет лишь вещественные значения. Таким образом, для зоны, где тх 16,

 

- i VU\ exp (о,953 arctg 2 L ± 1 \

 

 

fCiy=

,

— —

 

 

(7.61)

 

 

у ф +

0,594

 

I ) 0 ' 6 5 2

 

 

В табл. 10 приведены значения функции —

,

определенные

по

формуле (7.61) в интервале —1,7

t ^ —0,9.

Там же даны зна­

чения этой

функции,

найденные

по формуле

(7.52) при Ах

~

= —2,43/,

р = 1,21.

 

 

 

 

 

 

Непосредственно видно, что максимальная погрешность, полу­

чающаяся

при применении

аппроксимирующей

формулы (7.52),

не превосходит 4%.

 

 

 

 

 

 

В зоне d ^ г «с Ь, где т а = 215, функция

 

 

[ t + ± (3 Y 2 - 2)]

~ (* + 0,508)^ = Ф


 

 

Таблица

10

Таблица 11

Значения функций

y~j

Значения функций —

У5=ї

при изменении аргумента

 

 

при изменении аргумента

в интервале — 1,7

^ -g: 0,9

в интервале — 2 -g: t ^

— 1,4

t

 

і

t

і

 

 

(7.61)

(7.52).

 

(7.62)

(7.52)

—0,90

0,831

0,816

- 1 , 4

- 0,422

0,410

— 1,0

0,726

0,726

—1,5

0,384

0,408

—1.1

0,631

0,643

 

 

0,371

—1,2

0,560

0,570

- 1 , 6

, 0,348

— 1,3

0,484

0,505

—1.7

0,319

0,331

—1.4

0,430

0,448

- 1 , 8

0,292

0,297

- 1 , 5

0,382

0,398

- 1 , 9

0,269 "

0,266

- 1 , 6

0,344

0,352

—2,0

0,249

0,238

- 1 . 7

0,312

0,312

 

 

 

для каждого отрицательного значения t будет иметь лишь одно

вещественное отрицательное значение — у \ti\- Аналогично пре­ дыдущему для этой зоны получим

 

 

-

»УГГ| exp (о,875 arctg

(7.62)

 

 

С і У ~"

7 yA| t + 0.508І (t* + t +

 

 

Ґр*3

 

В

табл.

11 даны значения функции —

определенные

по

формуле (7.62), а также ее значения по формуле (7.52) при Л 2

=

= 2,15і, р 2

= 1,10 в интервале 2 t;C t ^

—1,4.

 

В

данном случае погрешность, даваемая

формулой (7.52), из­

меняется в пределах от —4,5 при t = —2 до 3,8% при t = —1,7.

Наибольшая

погрешность

в

+

9% имеет место при t

= —1,4.

Таким образом, имеем следующие значения параметров

р\ и р 2

для упруго-пластических зон:

 

 

 

 

 

a.s£

d;

Pi =

1,21; х х

= 0,826;

 

<

d < г <

b;

р 2

=

1,10; х 2

= 0,910.

 

Далее в формулах (7.58)—(7.60) остаются неопределенными величины а 0 и Ь. Для их определения имеем условия:

г|)(Ь)=1; 1

(7.63)

•u^(a1) + \u^(a)\ = aeip\


Первое из этих условий в соответствии с (7.40) в нашем случае

напишется

в виде

 

 

 

[of> (Ь)}2 - [о<2)

(Ь)] [о? (Ь)] + [а9

2 ) (Ь)}2 = al

Подставив

сюда значения

сг<2) (Ь), ст<2> (Ь)

по формулам (7.59),

получим

 

 

 

+ 3P,[(-f)"'-l]} = 0,.

(7.64)

Если иметь в виду соотношения (7.23) и (7.58), второе из усло­ вий (7.63) даст

Г Г 0 / Ъ V, (Рі-рг )

X ехрР , ( 4 ) - [ ( 4 ) - _ 1] + 3 Р ! [ ( 4 ) - _ !]}-«•».

Подставив сюда значение о 0 из (7.64) получим уравнение для определения радиуса пластической зоны Ь:

1

— ехр + Рч v

где

 

+ Т ^ Т ( р Т ] ) Л

 

 

 

fr-n-V')1'-''

=

0 = 1 3 * '

 

( 7

- 6 5 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р = —-; Л

=

 

 

 

 

 

 

 

Последнее при £ = 2-Ю

6

кГ/см

;

cr =

4050

кГ/см

;

р. =

0,3;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

s

 

2

 

 

 

р!

=

1,21;

р2

= 1,10; xt

=

 

0,826;

х 2 =

0,910;

а =

2

сж;

d =

=

2,6

сж; а

=

125-Ю"7

;

Тк

 

— Т0

= 600° С вместе с

(7.64) дает

Ь = 3,42 сж; 0 О = 4910

 

кГ/см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Зная величины 6 и о0,

 

по формулам (7.23), (7.58)—(7.60) можно

построить кривую ег радиальных деформаций. Нетрудно при этом уточнить интервал изменения переменной t. По формулам (7.58) имеем

16.

Таким образом, в рассматриваемой нами задаче переменная t из­ меняется в интервале

- 2 = = : / <

—0,884.

Полученные здесь результаты показывают, что учет упрочне­

ния металла, в кольце a ^ r ^ d

дает значительное увеличение