Классификация собственных напряжений

Признаки классификации	Собственные напряжения
Причины, вызвавшие напряжения	Вызванные механическими упругими деформациями или пластическим деформированием при сборке, монтаже и правке	Вызванные упругими и пластическими деформациями вследствие неравномерного нагрева детали	Вызванные структурными и фазовыми превращениями вследствие неравномерного изменения объема тела
Период существования	Временные, существуют в период выполнения технологической операции или протекания физического процесса	Остаточные, сохраняются устойчиво в течение длительного периода
Степень многоосности	Одноосные	Двухосные	Трехосные
Объем, в котором напряжения уравновешены	1-го рода, уравновешиваются в макрообъемах	2-го рода, уравновешиваются в пределах зерен	3-го рода, уравновешиваются в пределах кристаллической решетки

Независимо от характера распределения напряжений в теле собственные напряжения в пределах любого сечения, полностью пересекающего все тело, всегда уравновешены как по сумме сил, так и по сумме моментов сил, т. е. соблюдаются условия

SР = 0; SМ = 0 (7)

Перемещения.Суммирование деформаций приводит к образованию перемещений. Если обозначить перемещения соответственно осям X, Y, Z буквами и, v, w, то наблюдаемые деформации можно выразить через перемещения следующим образом:

(8)

(9)

При сварке обычно интересуются не перемещениями отдельных точек конструкции, а более наглядными представлениями, например прогибом балки f (рис. 2, а), углом поворота сваренных пластин b (рис. 2,б); укорочением элемента после сварки DL (рис. 3, в), величиной выхода листа из плоскости W (рис. 3, г) и др.

Рис. 2. Виды перемещений сваренных деталей

Оси координат и обозначения деформаций и напряжений.Сложилась определенная система расположения осей координат в теорий сварочных деформаций.

В свариваемых пластинах ось Ох располагается обычно вдоль шва, ось Оу направлена по ширине пластины В, а ось Oz в направлении толщины s (рис. 3).

Рис. 3. Распределение одноосных напряжений при сварке узких полос

Соответственно напряжения и деформации вдоль шва имеют индекс х, поперек шва — индекс у, в направлении толщины —индекс z. Например, в длинной сваренной пластине, если не рассматривать напряжения у концов, возникают одноосные остаточные напряжения s_х. Строго говоря, остаточные напряжения обычно трехосны. Но когда один из компонентов мал, например s_z по толщине при сварке тонкого листа, то им пренебрегают и считают напряжения двухосными. В случае, когда малы и напряжения s_у, -напряжения считают одноосными. В цилиндрических оболочках используется цилиндрическая система координат; ось X направлена обычно вдоль оси оболочки.

В ряде случаев удобна полярная система координат, например при осесимметричном нагреве, выполнении круговых швов и др. Для компонентов напряжений и деформаций в радиальном направлении используют индекс r, а в окружном — индекс t.

Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 1405;