Изготовление стальных конструкций. Напряжения от полезной нагрузки

Действительно, если к двум стержням: одному, имеющему сварочные напряжения, и одному, не имеющему их, приложить нагрузку, то в обоих случаях нагрузка, вызывающая предел текучести во всех волокнах, будет одна и та же нагрузка, независимо от того, были ли в стержне сварочные напряжения или их не было.

Изготовление стальных конструкций. Напряжения от полезной нагрузки

Если после достижения предела текучести всеми волокнами сечения нагрузку снять, то в обоих стержнях остаточные напряжения будут равны нулю. Таким образом, после приложения и снятия первой нагрузки условия для дальнейшей работы обоих стержней будут совершенно одинаковыми.

Если приложение нагрузки снимает сварочные напряжения, то при вибрационной нагрузке после первого цикла сварочные напряжения будут сняты и стержень будет работать в упругих условиях, аналогичных тем, которые имеют место в стержне, не имевшем сварочных напряжений. Так как снижение сварочных напряжений происходит за счет развития пластических деформаций, которые повышают предел усталости, то усталостная прочность сварного образца должна повыситься по сравнению с прочностью образца, не имевшего начальных напряжений. Если напряжения от полезной нагрузки невелики и после первого цикла останется некоторая величина внутренних напряжений, которая приведет к неравномерности распределения суммарных напряжений по сечению, то вибрационная прочность сварного образца может не повыситься.

Приведенные положения подтверждаются рядом экспериментальных исследований, проведенных различными авторами. Так как один из авторов, И. В. Кудрявцев, на основании своих исследований пришел к выводу, что неблагоприятные остаточные напряжения в сварных швах могут приводить к значительному понижению их усталостной прочности, то лучше всего обоснованность такого заключения проверить на результатах исследований этого автора.

Из приведенного следует, что наличие сварочных напряжений не снижает вибрационной прочности сварных конструкций. В то же время термическая обработка снижает прочность сварных конструкций. Подтверждение этим положениям можно найти и в других исследованиях.

Что же касается повышения вибрационной прочности сварных конструкций за счет предложенного И. В. Кудрявцевым поверхностного наклепа (например, пневматическим инструментом), то эффективность применения этого способа на крупных конструкциях должна быть дополнительно проверена, так как проверка на усталость при изгибе малых образцов (диаметром 18 мм и сечением 20X8 мм) не может считаться достаточной для крупных строительных конструкций.

Влияние сварочных напряжений на прочность при ударной нагрузке было изучено в исследованиях, проведенных в ЛПИ имени М. И. Калинина.
Отжиг сварных образцов несколько снижал их сопротивление ударной нагрузке. Такие зависимости имели место при проведении испытаний как при нормальных температурах, так и при отрицательных температурах (-55°).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *