Файл: Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению.pdf

влияние абсолютных

размеров сечений (площади

поперечного сечения

/ \ толщины образцов Н и

комнатной

температуре,

равным

40—75

кГ/мм2.

Сопротивление разрушению в квазихрупком со­

стоянии

акХ

при данных

размерах

сечения

(Н,

В,

Р) связано с пределом прочности

о в 1

лаборатор­

ного образца соотношением

°К1

{HsiH)4!

(3.9)

(BS/B)'"b

. °К1 .

(FS/F)"'F

.

где

HS,

B S , PS—толщина,

ширина

и площадь по­

перечного сечения образца;

тя,

тв,

tnF— постоянные

материала, завися­

щие от предела прочности

стали

и

условий

нагружения.

При

увеличении

предела

прочности стали

о-ь0

от 40 до 80

кГ/мм2

значения

тн,

тв

и rnF

повы­

шаются на 20—25%.

Для

низкоуглеродистых

и низколегированных

сталей с пределом прочности ав0 =45ч-75

кГ/мм2

при растяжении коэффициенты тн,

тв

и mF

могут

ственно; при

изгибе

тн

и

mF равны 0,18

и 0,09.

Влияние

размеров

дефектов (трещин)

на со­

противление

разрушению

в

квазихрупком

состоя­

нии, как и в хрупком состоянии, может

быть опи­

сано степенной

зависимостью

типа (1.161). На

рис. 54 показана

зависимость

отношения

номиналь-

-

-ЦТ X

. _

+ .

Н —

•С 1

d,8

•

К"

и —

0,7

* "С

••

X

0,6

0,5

X X

#

-1

0/1о,/

1,0

10

100

1мм

Щ1

а)

0J0,8 -

1

—

1

0,6

-Mr

i

Ч

^г— 4-

0,5

+

— ^

А*

OA

—

0,30.7

—. ^_

1,0

г

3

'I 5

6 7 8

9W

20

30 1мм

б)

Рис.

54.

Зависимость

сопротивления

квазихрупкому разру­

шению от длины

трещин:

я — пластины при

растяжении

и сосуды

под внутренним

давлением

о — стержни

при

изгибе

*к 1 = ав 1 (^-)'"'/гЛ

(зло)

где

/5 — размер дефекта в лабораторном

образце;

mi— постоянная, зависящая от механических

О4 ч

N

\

\ • *

•ч

п

^^-^

= 3 * ЗГ^—ш

SO

tO

50

60

70

80

90

бцоКГ/ммг

Рис. 55.

Связь между

показателем

степени mt и

пределом

прочности ст о 0

ре)

стали

для

случая статического

растяжения

(Г)

и изгиба

(2),

по данным

тех

же испытаний, пока­

заны на

рис. 55.

н

Увеличение

относительной

толщины

образцов

уменьшению акг

—

от 0,05 до

1 приводит к

иа

5—7%.

В диапазоне относительных толщин от 0,3

до

1 aKi

практически не

изменяется.

TKpt

— TKPi + ATKPl;

J

(3 11)

Tкр., == 7'up*, ~Ь АТКРг,

\

где Гкр,, ТК1>2 — критические

температуры для

образца;

A7\-P l , АТК р3 —смещения

критических

темпера­

тур вследствие влияния

техноло­

гических,

конструктивных и экс­

плуатационных факторов.

Анализ методов определения критических тем­

ператур

хрупкости

и их смещения

приведен в § 1

гл. 3.

Запас

по критическим

температурам хрупкости

А7\ — Tmin

1

кр,»

(3.12)

где T3min—минимальная

температура

элемента

конструкции в эксплуатации.

Если

величина

ATit

определенная

по первой

критической температуре

(Т KP=TKPl),

превышает

заданную, то в эксплуатации

элемент

конструкции

находится в вязком

состоянии. В этом

случае пре­

дельные

нагрузки

превышают расчетные

по пре­

делу текучести и сопротивление хрупкому

разруше­

нию по разрушающим напряжениям не оценивается.

Обеспечение температуирного

запаса

ЛТ^ по пер­

ным для наиболее ответственных

конструкций

(например, наиболее

нагруженные

элементы

действие

повышенных

статических

и

динами­

ческих нагрузок. При

импульсном

нагружении

элементов

конструкций,

а также

при

наличии

высоких

остаточных напряжений в

зонах свар­

дящих к существенному

сокращению

интервала

(ТКр, — ТК1,й)

температур, при которых

происходят

квазихрупкие

разрушения,

температурные запасы

пас

прочности пк р по

напряжениям ок

в квази­

хрупком

состоянии:

« Ж Р = = - ^ - ,

(3.13)

о

max

где

о т а х

—: максимальное напряжение в

элементе

конструкции

в зоне дефекта.

Для

квазихрупких

состояний напряжения ок