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

В каждом конкретном случае, подсчитав численные значения постоянных интегрирования, по формулам (8.98)—(8.100) можно определить прогибы, изгибающие моменты и перерезывающие силы в отдельных частях составной трубы, находящейся в упру­ гом состоянии. Но в зависимости от величины основного пара­ метра а {Тк — Т0) составная труба после сшивания может ока­ заться в упруго-пластическом деформированном состоянии. Впер­

вые пластические деформации возникнут в тех точках составной трубы, где интенсив­ ность деформаций

достигнет значения e{s. Интенсивность деформаций является четной функцией z и для любого х по тол­ щине трубы изменяется от своего минимального зна­ чения

на поверхности трубы при z — ± —j-.

Рассмотрим численные значения et для стальных труб, исполь­ зованных для опыта. Проведенное исследование показало, что

приведены температурные кривые /—5, соответствующие отсче­ там 7—10. Как показали замеры температуры в процессе сварки, в данном случае b ^ 2,0 см. Подсчеты показали, что средняя тол-

ческие деформации будут распространяться во внутренние точки сечения х = Ь трубы 2. Для простоты приближенно можем при­ нять, что пластические деформации во всех точках сечения х = Ь трубы 2 возникают одновременно при том значении основного

Здесь рассматриваем малые деформации труб 2, металл кото­ рых, имея площадку текучести, в пределах малых деформаций следует схеме идеальной текучести. Поэтому с известным осно­ ванием можно принять, что при значении Тк = 225° С основного

кромки трубы, вторая — на расстоянии 5 мм от кромки и все последующие через каждые 5 мм. На рис. 41 приведены темпера­ турные кривые нагрева и остывания, построенные по данным отсчетов 7, 8, 9, 10, 11. Кривая отсчета 9 может быть принята за температурную кривую предельного состояния нагрева. Для

датчики сопротивления, которые приклеивались' к поверхности трубы после сварки и полного остывания изнутри и снаружи друг

После сушки и стабилизации показаний по всем этим датчикам были сняты начальные замеры, а затем каждая пара датчиков вырезалась из трубы и по ним снимались последующие замеры. Датчики /, Г, З, З'(І); 1, 2'(Н); Ґ, 2, 2', З, 3'(ІП); 1, 2, 1\Щ не дали показаний после вырезки из-за повреждения при вырезке.

ствие, причем результаты, приведенные в этом параграфе, подтвер­ ждают то, что было установлено опытным путем другими авто­ рами [93].

Сварочные деформации и напряжения, возникающие в резуль­ тате стыкования толстостенных труб, могут быть найдены или методом сшивания, использованным выше, или методом мгновен­ ного охлаждения зоны активных пластических деформаций на­ грева, при котором в простейшем случае задача сводится к опре­ делению деформаций и напряжений длинной толстостенной трубы в результате мгновенного охлаждения до Т = —(Тк — Т0) ее средней части (рис. 44,6).

Упругие тепловые напряжения вблизи сварного соединения разнородных труб рассмотрены в работе [16]. В ней анализиро­ ваны только упругие деформации при нагреве, обусловленные различием коэффициентов теплового расширения. Возникновение

менее в этой работе схвачена основная черта этого класса задач — разрыва в соответствующих составляющих тензоров напряжения

идеформаций.

Вработе [90] дано исследование деформаций тонкой цилин­ дрической оболочки от сварки кольцевого шва. Эти работы бази­ руются на теории Н. О. Окерблома [83, 85, 86]. Для определения пластических деформаций нагрева используется гипотеза плоских сечений без какого-либо обоснования. Кроме того, как и в теории Н. О. Окерблома, автор работы [90] не учитывает, что пласти­

мации и напряжения (п.28). Автор не дает сравнения своих теоре­ тических результатов с опытными данными.

Изложенные в этом параграфе результаты относятся к сталь­ ным трубам. При сварке труб из алюминиевых сплавов, имеющих

44.НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ 0 СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЯХ

ИНАПРЯЖЕНИЯХ ТОНКОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ

Деформации и напряжения сферической оболочки, возникающие в результате вварки заплатки сферической формы

Обозначим через R начальные радиусы оболочки и заплатки и примем, что они изготовлены из стали одной марки. При этом здесь и в последующем будем рассматривать геометрически ли­ нейную задачу, т. е. случай, когда стальная оболочка не является гибкой, а имеет достаточную жесткость. При решении этой задачи используем первый способ уточнения (п.31). Пусть 90 и_9х опре­ деляют линии, являющиеся средними между ЛИНИЯМИ Тк И Ту (п. 31) предельного состояния нагрева соответственно справа и слева от оси шва, накладываемого вдоль замкнутой параллели 0. Тогда в соответствии с основной гипотезой и принятым способом уточнения сферический пояс 60 ^ 9 ^ Bj при сварке получит активную пластическую деформацию сжатия а ( Т к — Т 0 ) . Дру­ гими словами, если все элементы, находящиеся внутри этого пояса, освобождать от остальной оболочки в моменты, когда температура их остывания достигнет значения Тк, то после прохождения элек­ трода по замкнутой параллели и остывания до начальной темпера­ туры Т0 все эти элементы будут образовывать сферический пояс I I I радиуса R i — R [1 — а ( Т к — Т 0 ) ] . При этих условиях задача определения приближенных значений сварочных деформаций и