Нагружении соединения

Как видно, максимальная концентрация деформаций наблюдается в месте перехода металла шва к основному металлу (точка А). С увеличением нагрузки частота муаровых полос растет, а следовательно и деформация. Плоскость соединяющая две точки А и А' наиболее деформирована. В последующем по этой плоскости происходит разрушение. При статическом нагружении, разрушение может происходить и по основному металлу.

переменных напряжениях разрушение происходит при максимальных по абсолютной величине напряжениях цикла, меньших предела прочности, а во многих случаях —- даже меньших предела текучести данного материала при статическом нагружении. Разрушение, вызванное многократным действием переменных напряжений, принято называть усталостным разрушением, или усталостью, материала.

На основе анализа поломок различных деталей машин и многочисленных экспериментальных исследований установлено, что при переменных напряжениях разрушение происходит при максимальных по абсолютной величине напряжениях цикла, меньших предела прочности, а во многих случаях — даже меньших предела текучести данного материала при статическом нагружении. Разрушение, вызванное многократных действием переменных напряжений, принято называть усталостным разрушением, или у с-талостью, материала.

Таким образом, при мягком нагружении разрушение определяется и уровнем "петельных" деформаций, и величиной односторонне накопленных деформаций.

При мягком нагружении разрушение может происходить либо по типу усталостного (циклически упрочняющиеся материалы), либо квазистатически с образованием шейки (циклически разрупрочняю-щиеся и стабильные материалы). При жестком нагружении разрушение происходит только по типу усталостного.

(1) Для эмпирического построения поверхности разрушения больше не требуется проведение обширных испытаний в условиях комбинированного нагружения. Критический объем гс, который является характеристикой данного композита, можно определить из такого простого эксперимента, как разрушение при чистом растяжении. При любом другом простом или сложном нагружении разрушение можно охарактеризовать на основе анализа напряжений в кончике трещины и феноменологического критерия разрушения.

При коррозионно-усталостном нагружении разрушение может проходить как по границам, так и по телу зерен. При меж-зеренном прохождении разрушения при микроанализе излома выявляется огранка зерен с усталостными микрополосками на гранях.

С целью изучения сопротивления труб повторным нагружением внутренним давлением в работе [228] проводилось исследование горячекатаных труб сечением 195 X 6 мм, изготовленных из стали марки 20. При этом ряд труб имел концентраторы в виде надрезов. При статическом нагружении разрушение у всех образцов (с концентраторами и без них) происходило по образующей, а при повторных нагружениях трещины возникали в местах концентрации напряжений. Это показывает, что концентрация напряжений в отличие от статических испытаний играет значительную роль в разрушении трубы, подвергнутой воздействию повторного внутреннего давления.'

Таким образом, повторно-статическое нагружение внутренним давлением сварных труб вызывает разрушение, характер которого резко отличается от разрушения при статическом нагружении. Разрушение в экспериментах начиналось с образования трещины от накопления повреждений в околожовной зоне, где имеет место наибольшая концентрация напряжений.

С использованием изложенного метода выполнен расчет амплитуд циклических упругопластических деформаций в наиболее нагруженной зоне гофрированной оболочки для всех типов испытанных металлорукавов. При этом получена единая кривая усталости металлорукавов (рис. 4.2.4, а, точки 1). Отсюда следует, что и для металлорукавов ответственными за разрушения являются упругопластические деформации в наиболее нагруженной зоне гофров при малоцикловом нагружении. Разрушение металлических рукавов происходит вследствие развития трещины в окружном направлении во впадине гофров в зоне максимальных упругопластических деформаций (рис. 4.2.5).

При циклическом нагружении разрушение может происходить даже при небольшом числе циклов, если амплитуда напряжения будет выходить за предел упругости материала. При длительном нагружении причиной разрушения может быть усталость материала при амплитуде напряжений меньшей предела упругости.

Прочность соединения шпилек во многом зависит от" способа завертывания. При завертывании с упором в обрез отверстия (рис. 368, 1) в резьбовом поясе шпильки /возникают растягивающие напряжения, имеющие наибольшую- величину в начальном витке, совпадающем с обрезом отверстия, а в резьбовом поясе корпуса — ответные напряжения сжатия. При нагружении соединения силой предварительной затяжки напряжения разрыва в шпильке и сжатия в корпусе возрастают.

Соединения точечной сваркой работают преимущественно на срез. При нагружении соединения центральной сдвигающей силой F условно принимают, что все п сварных точек нагружены одинаково.

Давление р должно быть таким, чтобы силы трения оказались больше внешних сдвигающих сил. При нагружении соединения осевой силой Fa (рис. 6.3, а) условие прочности

При нагружении соединения вращающим моментом Т (рис. 6.3, б) условие прочности

При нагружении соединения изгибающим моментом М на эпюру давлений от посадки накладывается эпюра давлений, характерная для изгиба (рис. 6.4), при этом половина момента воспринимается верхней, а другая половина — нижней половиной соединения.

Если заклепка изготовлена из менее прочного материала, чем соединяемые детали, то при нагружении соединения возможно смятие стержня заклепки.

нагрузка распределяется между болтовыми соединениями неравномерно. Определение наибольшей нагрузки на болт производят, схематизируя соединение в виде группы одиночных соединений (по числу болтов), связанных между собой абсолютно жесткой (недеформируемой) диафрагмой в форме реальной корпусной детали (рис. 32.18,6). Это равносильно обычному допущению, что при нагружении соединения деформируются только болты и часть объема материала детали вблизи болта, и поворот детали при нагружении происходит вокруг оси, проходящей через центр тяжести сечений болтов.

при нагружении соединения осевой силой F (рис. 3.14)

при нагружении соединения вращающим моментом М (рис. 3.14)

при нагружении соединения одновременно осевой силой F и вращающим моментом М (рис. 3.14)

Это соотношение определяет ту силу начальной затяжки РПв, с которой должен быть затянут винт, чтобы на наиболее нагруженной части поверхности разъема под действием нагрузки FBl не возникло местное скольжение. Соответственно значению силы F0a должен быть выбран винт необходимого размера. Нужно заметить, что при статическом нагружении соединения полученная формула дает несколько завышенное значение силы начальной затяжки Рвв, так как скольжение на части плоскости разъема еще не представляет опасности для всего соединения в целом.