ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В настоящее время оценка выносливости сварных соединений производится с помощью методов, в основе которых лежит опытный предел выносливости, учитывающий воздействие основных факторов (концентрации напряжений, механической неоднородности, остаточных напряжений, размера образцов и др.), оказывающих существенное влияние на сопротивление усталости.

В сварных соединениях не всегда действуют основные факторы, поэтому допустимые напряжения могут оказаться существенно выше фактически действующих. Существующие методы оценки выносливости сварных соединений не могут учесть такие факторы как механическая неоднородность.

Методы расчета касаются лишь случая линейного напряженного состояния. Эксплуатационные нагрузки могут часто вызывать сложное напряженное состояние, сопротивление усталости при котором отлично от сопротивления усталости при линейном напряженном состоянии.

Предложены расчетные формулы, позволяющие дифференцированно и совместно учесть влияние на сопротивление усталости вида напряженного состояния, концентрации напряжений, механической неоднородности, остаточных напряжений и др. Эти формулы составляют основу алгоритма, позволяющего определить предел выносливости сварного соединения с учетом факторов при различных видах исходной информации.

Алгоритм расчета пределов выносливости представляется в общем виде.

1. Определение предела выносливости гладких образцов[l1]a= 7-10 мм с полированной поверхностью в зависимости от прочности металла при изгибе по известным формулам (при растяжении-сжатии предел выносливости гладких полированных образцов

2. Определение предела выносливости при кручении

3. Расчет коэффициента влияния масштабного фактора где величина определяется по при Для плоских образцов гдеb,h -ширина и высота сечения соответственно.

4. Расчет коэффициента влияния чистоты обработки поверхности при изгибе и растяжении

5. Расчет коэффициента влияния чистоты обработки при кручении где а - коэффициент, определяемый по специальной таблице.

6. Определение с учетом размера площади поперечного сечения и чистоты обработки поверхности при изгибе и растяжении-сжатии

7. Определение (расчет, выбор) теоретических коэффициентов концентрации напряжений

8. Расчет коэффициента

9. Расчет коэффициентов при изгибе или растяжении с учетом чистоты обработки поверхности:

Здесь - предел прочности металла при растяжении, кгс/мм ²;h- высота или диаметр сечения, мм.

10. Расчет предела выносливости при симметричном цикле в зависимости от коэффициента при изгибе

при растяжении-сжатии где коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и растяжении-сжатии.

11. Расчет предела выносливости при кручении :

где- коэффициент концентрации напряжений при кручении и т.д.

Алгоритм позволяет учесть расчетным способом влияние на предел выносливости масштабного фактора ( ), чистоты обработки поверхности концентрации напряжений механической неоднородности повышения свойств металла шва или околошовной зоны, остаточных напряжений в зависимости от симметрии цикла и вида напряженного состояния.