Файл: Труфяков, В. И. Усталость сварных соединений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

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

нестационарный режим нагружения вызывает относительное повре­ ждение D, выражение (71) получает вид

=

(77)

Предположим, что такое же повреждение D вносит стационарное напряжение оэ , которое отвечает коэффициенту асимметрии цикла г0. В этом случае накопленное число циклов должно равняться сум­ ме циклов, идущих в накопление относительного повреждения при действии нестационарного режима, т. е. пэ = 22п ; / . Тогда относи-

тельное повреждение от действия напряжений а9 можно предста­ вить уравнением

 

 

 

 

 

2 2 " "

 

 

 

 

 

 

^

 

=

^

"

= D -

 

 

(78)

Из

условия равенства

зависимостей

(78)

и

(77)

 

 

 

 

 

 

2 2

» *

 

 

 

 

 

 

Мэ

=

 

1—1

 

 

 

(79)

Числитель и знаменатель здесь определяются

зависимостями

(70),

(74) и

(75).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя уравнение кривой усталости, получаем

 

 

ст0ехр I

 

 

 

 

 

 

| .

(80)

 

 

 

 

i

i

 

i

i

ч

г =

Если

напряжение а0

, отвечающее

коэффициенту асимметрии

= 0, задано в виде расчетного сопротивления усталости R , a , форму

ла для проверки на

усталость принимает вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<Rr..

(81)

 

(

- Я

У,

 

 

 

 

 

 

ехр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула (81) требует проведения больших вычислений, чем'фор­ мула (74). Кроме того, оценка сопротивляемости усталостным раз­ рушениям по накоплению относительного повреждения в данном случае может оказаться более понятной и полнее отвечает методу расчета по предельным состояниям, чем проверка, выполняемая по эквивалентным напряжениям. Тем не менее для расчетов на уста­ лость сварных соединений, испытывающих нестационарный режим нагружения со случайной изменчивостью максимальных и мини­ мальных напряжений, можно рекомендовать обе эти формулы. ..

14*


 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

А р ж а к о в

В. Г.,

И г н а т ь е в а

 

B . C . , И м м е р м а н

А. Г.

Оста­

 

точные напряжения

от

сварки

в узлах

стальных

ферм.— Промышленное

 

строительство,

1971,

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

А с н и с

А. Е.

Вибрационная

прочность сварных

соединении из

низко­

 

легированных и малоуглеродистых сталей при симметричном и пульсирующем

- V

циклах напряжения.— Автоматическая сварка, 1951,

5.

 

 

 

из

мало­

3} А с н и с

А. Е.

Динамическая

прочность сварных

соединений

 

углеродистой и низколегированной сталей. Машгнз, М.,

1962.

 

 

 

 

4.

А с н и с

А. Е.,

И в а щ е и к о

 

Г. А.

Повышение

прочности

сварных

 

соединений при переменных нагрузках путем электродуговоп обработки.—

 

Автоматическая сварка, 1967,

10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

А с н и с

А. Е.,

И в а ш, е и к о

Г. А.,

Н а з а р е н к о

А. Н.

Приме­

 

нение в сварных конструкциях сталей с пределом текучести

40—45

кГ/мм,

 

легированных

ниобием и ванадием.— Автоматическая

сварка,

1971,

4.

6.

Б а к ш и

О.

А.

и

Ш р о н

Р.

3.

Прочность

при

статическом

растяже­

 

нии

сварных

соединений

с мягкой прослойкой.— Сварочное

производство,

 

1962,

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' 7.

Б а к ш и

О. А.,

К л ы к о в Н. А.,

Р о м а н о в

 

Е. С.

О

совместном

 

влиянии концентрации напряжений, свойств металла околошовной зоны и

 

остаточных

напряжений

на

усталость

образцов

при плоском

напряженном

 

состоянии.— Автоматическая

сварка,

1971,

7.

 

 

 

 

 

 

 

8.Б а л д и н В. А. Расчет стальных конструкций по методу предельного состояния.— В кн.: Исследования по стальным 'конструкциям. Стройиздат, М., 1950.

9.Б а л д и н В. А. Расчет стальных конструкций по расчетным предельным состояниям. Госстройиздат, М., 1956.

10.Б а т ь А. А. Исследование усталостной прочности сварных соединений из

стали НЛ-2. — Сварочное производство, 1957,

6.

 

П. Б а т ь

А. А.,

К о ш у т и н

Б. Н. Статистическое изучение крановых

нагрузок.— Строительная механика и расчет сооружений, 1960,

3.

12. Б а т ь

А. А.,

К о ш у т и н

Б. Н.— Режим эксплуатации

подкрановых

балок

и мостовых

кранов.— Строительное

проектирование промышленных

предприятий,

1961,

1.

 

 

 

13.Б а т ь А. А. Вибрационная прочность сварных балок, выполненных из стали шести марок.— Автоматическая сварка, 1961, 1.

14.Б а т ь А. А. О коэффициенте нагрузки для расчета на выносливость сталь­

ных строительных конструкций.— В кн.: Методика определения нагрузок на здания и сооружения. Госстройиздат, М., 1963.

15.Б а т ь А. А. Определение крановых нагрузок для расчета на выносливость подкрановых конструкций. Международный совет по научным исследованиям и обмену опытом в области строительства. Комиссия № 23 по основным ин­

женерным требованиям к надежности сооружений, Осло, 1965.

^

16.

Б е л я е в В. И.

Исследование процесса усталости металлов, Минск, 1962.

 

 

Изд-вс Мин-ва высшего, среднего специального и профессионального образо­

 

 

вания-

 

 

 

17.

Б о л ь ш а к о в

К. П.

Влияние некоторых конструктивных и техноло­

 

 

гических факторов

на

вибрационную прочность сварных конструкций.—

 

 

В кн.: Вибрационная прочность сварных мостов. Труды ЦНИИС, 8. Транс-

 

 

желдориздат, М.,

1952.

 

204


18.Б о л ь ш а к о в К. П. Влияние зачистки переходной зоны сварного со­ единения на его вибрационную прочность.— Железнодорожное строительство, 1953, 9.

19. Б о л ь ш а к о в К- П. Конструктивные и технологические

мероприятия

по снижению

концентрации

напряжений

в сварных

конструкциях.— В кн.:

Исследование

вибрационной

прочности

сварных

мостовых

конструкций.

Труды ЦНИИС, 10. Трансжелдориздат, М., 1954.

20.Б о л ь ш а к о в К- П. Снижение напряжений в узлах сварных пролетных строений.— В кн.: Исследования прочности и долговечности сварных мостовых конструкций. Труды ЦНИИС, 20. Трансжелдориздат, М., 1956.

21.Б о л ь ш а к о в К- П. Условия проявления вредного влияния остаточных

напряжений.на выносливость сварных конструкций и меры по его устране­ нию.— В кн.: Исследования сварных соединений металлических и железобе­ тонных мостов. Труды ЦНИИС, 35. Трансжелдориздат, М., 1960.

22.Б о л ь ш а к о в К- П. Повышение выносливости узлов связей с составными фасонками.— В кн.: Исследования сварных соединений металлических и

железобетонных мостов. Труды ЦНИИС, 35. Трансжелдориздат, М., 1960.

23.Б о л ь ш а к о в К- П. Расчеты стальных мостов на выносливость.— Транс­ портное строительство, 1966, 6.

24. Б ы к о в В. А. ,

Р а з о в И. А., X у д о ж н и к о в а

Л.

Ф. Цикли­

ческая прочность

судокорпусных сталей. «Судостроение»,

Л.,

1968.

25.В е й б у л л В. Усталостные испытания и анализ их результатов. Машино- ; строение, М., 1964.

26.В е р ш и н с к и й С В . Экспериментальные исследования прочности на­ турных сварных узлов вагонных конструкций из мартеновской и бессемеров­ ской стали при повторных загружениях ударом.— В кн.: Исследование низко­ легированных и малоуглеродистых строительных сталей. Труды ЦНИИ МПС,

116.Трансжелдориздат, М., 1956.

27.

В и н к л е р О. Н., М а х у т о в

Н. А.

Сопротивление хрупкому

раз­

 

рушению малоуглеродистых

сталей в связи с предварительным циклическим

 

нагружением.— Автоматическая сварка, 1967,

7.

 

28.

В и н о к у р о в В. А.,

С к у р и х и н

М. Н., Н и к о л а е в

В. В.

 

Значение высокого отпуска для сварных конструкций.— В кн.: Надежность

 

сварных соединений и конструкций. «Машиностроение», М.,1967.

 

29.В и н о к у р о в В. А. Сварочные деформации и напряжения. «Машино­ строение», М., 1968.

30.Вопросы механической усталости, под ред. С. В. Серенсена. «Машиностроение», М., 1964.

31.

Г и л ь д е

В. Повышение

выносливости

сварных соединений конструкций

 

с помощью пластмассовых

покрытий.— Автоматическая сварка,

1965, 1.

32.

Г и р е н к о

В. С ,

К о т е н к о

Э. В.

Влияние остаточных

напряжений

 

и деформационного старения на сопротивляемость стали возникновению хруп­

 

ких трещин.— Автоматическая сварка, 1968, 2.

 

 

33.

Г и р е н к о

B . C . ,

Д е й н е г а

В. А.,

X о л о л е е в

A . M .

Изменение

 

вязкости разрушения конструкционных сталей под влиянием циклического

 

нагружения.— Проблемы прочности, 1971,

11.

 

 

34.

Г о л ь д ш т е н н

Я - Е .

Низколегированные стали в

машиностроении. •'

 

Машгиз, М.,

1963.

 

 

 

 

 

 

35.Г о р б у н о в Б. Н. Сплошные сварные балки и мосты. Стройиздат, М.—Л., 1941.

36.Г о х б е р г М. М. Металлические конструкции кранов. Машгиз, М.—Л., 1959.

37.

Г о х б е р г

М. М.

Усталостная

прочность

элементов металлических кон-

/

 

струкций.— В

кн.:

Труды

Ленинградского

политехнического института

t

 

им. М. И. Калинина,

219, 1962.

 

 

 

38.

Г о х б е р г

М. М.,

Т у н

Б а о

И. Влияние предварительного нагруже-

 

 

жения и высокого отпуска на усталостную прочность сварных соединений.—

 

 

В кн.: Конструкции и расчеты машин. Труды

Ленинградского политехниче­

 

 

ского института, 236.

Машиностроение, М.—Л., 1964.

 

205


39.

Г л а д ш т"е й н

Л. И.,

К у з ь м и н

Ю. П. Свариваемость закаленной низ­

 

колегированной конструкционной стали.— Сварочное производство,

1963, 7.

40.

Г л а д ш т е й и

Л. И.

Сопротивляемость переменным

нагрузкам

высоко­

 

прочной строительной

стали.— Автоматическая

сварка,

1966,

10.

 

41.

Г л и к м а н Л. А.,

Ш е х о в ц е в

Е. Д.

Об изменении

хрупкой проч­

 

ности стали при циклической пластической деформации.— Физика

металлов

и металловедение, 1966, 21, 4.

42.Г р е б е н и к В. М. Усталостная прочность и долговечность металлур­ гического оборудования. «Машиностроение», М., 1969.

43.

Г у щ а

О. И.,

Л е б е д е в

В.

П у г а ч

И. Ф.

Определение долго­

 

вечности сварной конструкции с учетом действующих нагрузок.— Автома­

 

тическая сварка,

1967,

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44.

Д

а в и д е и к о в

Н. Н.

Усталость

металлов. Изд-во АН УССР, К.,

1949.

45.

Д

а в и д е н к о в

Н. Н.,

Н а з а р е н к о

Г. Т. Изменение

 

механических

 

свойств в стали в процессе усталости.— ЖТФ, 1953, 23,

5.

 

 

 

46.

Д

а н и л к о

Б. М.,

Д ь я ч е н к о

В. Н.,

Л а р и н а

Л. Н.

Ускоренное

 

определение предела

выносливости

сварных

соединений.— Автоматическая

 

сварка,

1972,

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

Д

а н и л о в

С. А.

Распределение

усилий

в электросварных

швах.— Ав­

 

тогенное дело, 1930, 9, 10;

1931,

1.

 

 

 

 

 

 

 

48.

Д а н и л о в

Ю. С ,

К а д а т н о в а Н. В.

Роль частоты нагружения при

 

испытаниях на выносливость.— Заводская лаборатория,

1959,

6.

 

49.

Д в о р е ц к и й

 

В. И.,

Т р у ф я к о в В. И.

Определение

 

нагрузок

для

 

расчета

на усталость

подкрановых

балок.

Изд.

ВИНИТИ

№ 888-69-Деп.

50.Д у ч и н с к и й Б. Н. Прочность и основания расчета сварных соединений, работающих на переменные и знакопеременные усилия.— В кн.: Вибрацион­ ная прочность сварных мостов. Труды ЦНИС, 8. Трансжелдорнздат, М., 1952.

51.Д у ч и н с к и й Б. Н. Материалы для расчета сварных швов и соединений

мостовых конструкций.— В кн.: Исследования вибрационной прочности свар­ ных мостовых конструкций. Труды ЦНИС, 10. Трансжелдорнздат, М., 1954.

52.Д у ч и н с к и й Б. Н. Выносливость элементов сварных мостовых кон­ струкций при переменных и знакопеременных напряжениях.— В кн.: Иссле­ дования прочности и долговечности сварных мостовых конструкций. Труды ЦНИС, 20. Трансжелдорнздат, М., 1956.

53.Д у ч и н с к и й Б. Н. Расчеты на выносливость сварных конструкций железнодородных мостов с учетом нестационарности повторно-переменных на­ пряжений.— В K.H.: Исследования сварных соединений металлических и

железобетонных

мостов. Труды ЦНИИС, 35. Трансжелдорнздат, М., I960.

i 5 4 . Е в г р а ф о в

Г. К-, О с и п о в В. О.

Об использовании

остаточных на­

пряжений для

повышения

усталостной

прочности сварных

конструкций.—

Сварочное производство, 10,

1960.

 

 

55.Е в г р а ф о в Г. К-, Л я л и н Н. Б. Расчеты мостов по предельным со­ стояниям. Трансжелдориздат, М., 1962.

56. Е в г р а ф о в Г. К., О с и п о в В. О. Усталостная прочность сварных соединений эксплуатируемых железнодорожных мостов.— Сварочное произ­ водство, 1965, 8.

57.Ж е м ч у ж н и к о в Г. В., Г и р е н к о B . C . Деформационное старение и хрупкое разрушение металла.— Автоматическая сварка, 1964, 10.

58. Ж е м ч у ж н и к о в

Г. В.

К

вопросу определения сопротивления стали

распространению хрупких трещин.— В кн.: Проектирование сварных кон­

струкций. «Наукова

думка»,

К-,

1965.

59.Ж е м ч у ж н и к о в Г. В. и др. Влияние концентратора напряжений на прочность стали после предварительной пластической деформации и старе­

ния.— Автоматическая сварка, 1966, 1.

60. И в а н о в а B . C . Усталостное разрушение металлов. Металлургиздат, М., 1963.

61.И в а н о в а В. С. и др. Усталость и хрупкость металлических материалов. «Наука», М., 1968.

62. К а з и м и р о в А. А. Особенности проектирования сварных конструкций из высокопрочных сталей.— Автоматическая сварка, 1967, 1.

206


63.

К а с а т к и н

Б. С ,

М у с и я ч е н к о

В. Ф.

Низколегированные,

вы­

 

сокопрочные стали для сварных конструкций.— Автоматическая сварка,

 

1966,7.

 

 

 

 

 

64.

К а с а т к и н

Б. С ,

М у с и я ч е н к о

В. Ф.

Низколегированные

стали

 

высокой прочности для

сварных конструкций.— «Техшка», К., 1970.

 

65.К а р п е н к о Г. В. Влияние активных жидких сред на выносливость ста­ ли. Изд-во АН УССР, К-, 1955.

66.К е д р о в А. И. Влияние некоторых технологических недостатков изго­ товления сварных соединений на их вибрационную прочность.— В кн. Исследования прочности и долговечности сварных мостовых конструкций. Труды ЦНИИС, 20. Трансжелдориздат, М., 1956.

67.К и х а р а, О б а. Влияние формы надреза на хрупкое разрушение сварного шва.— Дзокё ромоунсю, 1960, 108.

68.

К л ы к о в

Н. А.

Использование

сосредоточенного

 

(точечного)

нагрева

 

для повышения усталостной прочности сварных соединений.— Автоматиче­

 

ская сварка,

1966,

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69.

К л ы к о в

 

Н.

А.,

С к р е б к о в

А.

Г.

 

Чувствительность

сварных

со­

 

единений малоуглеродистых сталей к концентрации напряжений при цикли­

 

ческих нагрузках.— Автоматическая сварка, 1967, 7.

 

 

 

 

 

 

 

70.

К л ы к о в

 

Н. А.,

Р о м а н о в

 

Е. С.

 

Усталостная

прочность

сварных

 

образцов при изгибе с кручением.— Автоматическая сварка,

1969,

6.

 

 

71.

К л ы к о в а

Г. И.,

К л ы к о в

Н.

А.

К

 

вопросу

об

изучении

чувстви­

 

тельности

металла

сварных

соединений

к

концентраторам

напряжений.—

 

В кн.:

Вопросы

 

сварочного

производства.

Труды

ЧПИ,

33.

Челябинск,

 

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72.

К л ы к о в а

Г. И.

Усталостная

прочность

сварных

соединений с мягкой

 

прослойкой.— В

кн.: Вопросы

сварочного

производства. Труды

ЧПИ,

63.

 

Челябинск,

1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73.

К о л т у н о в П. С.

Вибрационная прочность сварных

соединений

из

ста­

 

ли НЛ-2

(СХЛ-2).— В

кн.: Экспериментальные исследования стальных кон­

 

струкций. Стройиздат, М.,

1950.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74.

К о ч е р г о в а

Е. Е.

Вибрационная прочность соединений

из

низколеги­

 

рованных сталей.— В кн.: «Исследования

по металлическим

конструкциям».

 

Труды ЦНИИСК, 5. Стройидат, М.,

1961.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75.К р а и ч и к М. М. Усталостная прочность и упрочнение сварных соедине­ ний из малоуглеродистой и низколегированной стали.— Автоматическая свар­ ка, 1953, 3.

76.К р а й ч и к М. М. Пути повышения динамической прочности сварных со­ единений.— В кн.: Труды ЦНИИ МПС, 95. Трансжелдориздат, М., 1954.

77. К р а й ч и к М. М., Д о р о д н и ц ы н а

Н. В. Анализ хрупких разру­

шений

сварных конструкций подвижного

состава.— Автоматическая сварка,

1965,

9.

 

78.К р а й ч и к М. М. Две разновидности возникновения хрупкого разрушения сварных конструкций подвижного состава.— В кн.: Исследования прокатной стали и свойств сварных соединений для подвижного состава. «Транспорт», М., 1966.

•» 79.

К р а й ч и к М. М.,

Ш л я п и н В. Б.,

Д а в ы д о в А. И. Влияние по­

 

верхностного упрочнения сварных соединений на сопротивление хрупкому

 

разрушению.— В кн.: Исследование прокатной стали и свойств сварных со­

 

единений для подвижного состава. Труды

ЦНИИ МПС, 323. «Транспорт»,

 

М.,

1966.

 

 

80.

К р а й ч и к М. М.,

М и н к о в Я- Л.,

К и я н Д. М. Упрочнение свар­

 

ных рам тележек подвижного состава методом поверхностного пластического

 

деформирования.— В кн.: Повышение прочности и долговечности деталей ма­

 

шин,

ПО. «Машиностроение», М., 1969.

 

81.К р а й ч и к М. М. и др. Оценка различных способов повышения усталост­ ной прочности сварных конструкций подвижного состава.— Сварочное про­ изводство, 11, 1971.

82.К у д р я в ц е в И. В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. Машгиз, М., 1951.

207