Вплив інших факторів на об’єм подовжнього укорочення
Розглянуті вище фактори найбільш суттєво впливають на величину об’єму залишкових деформацій x при зварюванні елементів конструкції поздовжніми швами. Окрім цих факторів на об'єм подовжнього укорочення впливають і інші, зокрема структурні перетворення, якщо вони відбуваються при температурах нижчих від Т=2ТS; залежності механічних характеристик матеріалу від температури, якщо ці залежності проявляються нижче температури Т=2ТS і податливість конструкції, що зварюється; розміри елементів; спосіб зварювання та деякі інші. Можна привести ряд аргументів на доказ того, що у більшості випадків для традиційних матеріалів, що застосовуються у конструкціях, впливом цих факторів на величину об’єму подовжнього укорочення можна нехтувати. В усякому разі тут треба скоріше доводити необхідність їх врахування ніж необхідність нехтувати ними. Тим не менше, при наявності відповідної аргументації ці поправки можна внести, використовуючи наведену вище методику визначення об’єму x за допомогою кривих максимальних температурних деформацій і діаграм деформування матеріалу.
Так, для врахування зміни механічних характеристик з температурою необхідно для кожної елементарної призми використати відповідну діаграму деформування і скласти повний об'єм подовжнього укорочення з елементарних об’ємів, одержаних для кожної призми.
Врахування впливу структурних перетворень є значно складнішою задачею. При визначенні загальних напружень і деформацій конструкцій врахування структурних перетворень доцільне тільки для спеціальних матеріалів.
Розміри елементів можуть впливати на форму кривої максимальних температур, а значить і на величину об’єму x. Маючи це на увазі, слід пам’ятати, що одержані наближеними методами розрахункові формули, мають обмеження, зокрема, по відношенню погонної енергії до площі поперечного перерізу (qn/A ≤400 Дж/см3).
Податливість конструкції змінює форму кривої деформування, зменшуючи нахил початкової прямої до осі ε, (див. розділ 3) і підвищуючи температуру переходу до пластичних деформацій стиску і вторинних пластичних деформацій розтягу, таким чином обидві границі інтегрування при обчислені об'єму x (3.1) зростають.
Згідно з прикладом 1.3, податливість закріплення призводить до підвищення температури переходу матеріалу шва до пластичного стану (т.А на рисунку 3.11). Як видно з рисунку 3.11, величина залишкових пластичних деформацій εпл=ε`S+Δ.
Об’єм пластичних деформацій з урахуванням податливості конструкції визначається інтегралом (3.1):
.
Після підстановки ординат кривої Тm(у) у (3.2) і інтегрування, одержимо:
ASΔ=АS∙КΔ, (3.18)
де
- коефіцієнт, враховуючий зміну площі AS.
Рисунок 3.11 – Напружено-деформований стан стержня, розміщеного
у трубі (приклад 1.3)
Для конструкції середньої і великої жорсткості, до яких відносяться більшість зварних конструкцій, Δ<<εS і КΔ≈1, тобто зміною об’єму подовжнього укорочення за рахунок податливості конструкції можна нехтувати.
Більш докладні міркування з цього приводу наведені у [1].
Якщо врахувати усі наведені вище коефіцієнти, формулу для об’єму подовжнього укорочення можна записати у вигляді:
, (3.19)
де μх = –0,335, а коефіцієнти Kσ,KП,Kδ,KТ та КΔ визначаються згідно з попередніми пунктами.
Дата добавления: 2020-03-17; просмотров: 573;