Плоскости соединения

Напряжения от изгибающего момента М в плоскости соединяемых элементов

Напряжения от изгибающего момента в плоскости соединяемых элементов и растягивающей (или сжимающей) силы F

сварного шва, называют продольными и обозначают вх. Напряжения, действующие в плоскости соединяемых элементов перпендикулярно оси шва, называют поперечными и обозначают ау. Напряжения, действующие в направлении, перпендикулярном плоскости соединяемых элементов, называют напряжениями по толщине сварного соединения и обозначают <тг. Наряду с нормальными компонентами в сварных соединениях могут действовать соответствующие касательные напряжения т*,,, iyz, ггх. Деформации, возникающие при сварке, обозначаются аналогично напряжениям. Различают нормальные компоненты сварочных деформаций е*, ъу, кг и сдвиговые уху, yyz, угх. Сварочные деформации в общем случае определяют изменение линейных и угловых размеров тела и характеризуют состояние отдельных участков тела. Основные причины, вызывающие появление деформации при сварке, заключаются в неравномерном нагреве, структурных превращениях и упругопластическом деформировании. Поэтому необходимо различать следующие составляющие сварочных деформаций:

филей. Заклепочное соединение — неразъемное, так как для его разборки требуется срубить заклепки. Как правило, силы (реже моменты) действуют на заклепочное соединение в плоскости соединяемых пластин. В этом случае оно работает как соединение на винтах (болтах), выполненное без разгрузочных приспособлений, которое было рассмотрено в конце предыдущего параграфа.

Профессор Н. Е. Жуковский в 1902 г. доказал, что при затяжке болтов и гаек общая нагрузка неравномерно распределяется между всеми витками. Первые витки гайки, прилегающие к опорной плоскости соединяемых деталей, нагружаются больше, чем другие, нередко перегружаются. Это нежелательное явление, возникающее при использовании металлических болтов и гаек, совершенно отсутствует, если детали изготовлены из пластических масс, в частности из нейлона. Нагрузка между витками таких болтов распределяется более равномерно.

Тип I — одно отверстие, координированное относительно плоскости; при сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются. Нормируется отклонение размера между осью отверстия и базовой плоскостью.

Тип VI — одно отверстие, координированное относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей (при сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются). Нормируется отклонение размеров L1 и L2.

. 1. Одна поверхность, координированная относительно плоскости (при сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются) ^ .',-«

5. Одна или несколько поверхностей, координированных относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей (при сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются) =» ГЯГ^ч

Одно отверстие, координированное относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей (при сборке базовые плоскости соединяемых деталей совмещаются)

нагреватель перемещаются в направлении, обозначенном стрелкой. Одновременно нагреватель совершает поступательно-возвратное движение в направлении, перпендикулярном плоскости соединяемых предметов. По мере плавления пруток приближают к свариваемым элементам.

Прочность соединений, выполненных сваркой взрывом, выше прочности соединяемых материалов. Разрушение при испытании происходит на некотором расстоянии от плоскости соединения по наименее прочному металлу. Это объясняется упрочнением тонких слоев металла, прилегающих к соединенным поверхностям, при их пластической деформации.

Плоскости соединения знака со стержнем, а также перехода знака в гнездо формы целесообразно выполнять перпендикулярно к оси знака. На рис. 82, а, б показано неправильное, а на рис. 82, в правильное расположение отверстий в наклонных стенках. ..';.. у > .- .-:•:

В узлах соединения уголков рекомендуется избегать сварки уголков впритык (рис. 197,7). Нахлесточное соединение (вид 2) с обваркой контура уголка прочнее и жестче. Целесообразно перекрещивать полки уголков, перпендикулярные к плоскости соединения. Конструкции 4, б значительно жестче соединений 3, 5.

задач о напряженном состоянии мягких прослоек методом линий скольжения /2/ для рассматриваемого случая можно записать следующие выражения для оценки <зу по сечению, проходящему по нейтральной плоскости соединения (2у I h = 0). вытекающие из обеих сеток линий скольжения

задач о напряженном состоянии мягких прослоек методом линий скольжения /2/ для рассматриваемого случая можно записать следующие выражения для оценки о,, по сечению, проходящему по нейтральной плоскости соединения (2у /И = 0), вытекающие из обеих сеток линий скольжения

Заклепочное соединение может разрушиться в результате следующих видов деформаций заклепок: 1) среза заклепок в плоскости соединения деталей; 2) смятия заклепок деталями; 3) изгиба заклепок при сдвиге деталей.

Несмотря на различные предположения, лежащие в основе аналитического и конечно-элементного подходов (например, в конечно-элементном анализе напряженное состояние считалось трехмерным, а в аналитическом подходе пренебрегали сдвиговыми деформациями в склеиваемых слоях), они хорошо совпадают при определении сдвиговых напряжений в клеевом слое соединений с односторонней и двусторонней нахлесткой (рис. 50 и 51). Разница в результатах для соединений с врезной нахлесткой (рис. 52) возможна по следующим двум причинам: 1) в аналитическом подходе сдвиговые деформации в склеиваемом слое были исключены из рассмотрения. В то же время во врезном нахлесточном соединении клеевая прослойка соединяется с ориентированным под 90° слоем композита, модуль сдвига которого в плоскости соединения составляет лишь 0,13-Ю5 кгс/см2 и близок к модулю сдвига материала клеевой прослойки; 2) передачей усилия уступами врезных ступенек пренебрегают в аналитическом подходе и считают, что

Простейшие слоистые материалы состоят из связанных гомогенных изотропных пластин. При изготовлении этих материалов слабые плоскости можно располагать благоприятным образом — так, чтобы обеспечить высокую вязкость разрушения композита. Рассмотрим идеализированный слоистый материал, изображенный на рис. 25. Поле напряжений перед трещиной задается уравнением (2). На небольшом расстоянии перед вершиной трещины развиваются поперечные растягивающие напряжения ахх. Они, в сочетании со сдвиговыми напряжениями txy (возникающими при любых значениях угла 0, кроме 6 = 0°), могут вызвать межслоевое разрушение. Маккартни и др. [24] изучали сопротивление развитию трещины слоистого материала из высокопрочной стали (203 кГ/мм2) для случаев низкой, средней и высокой прочности связи. Связь низкой прочности (3,5—7,0 кГ/мм2) обеспечивали с помощью эпоксидных смол, а также оловянного и свинцово-оло-вянного припоя, связь средней прочности (38—60 кГ/мм2) — с помощью серебряного припоя, а высокопрочную связь (140 кГ/мм2) — путем диффузионной сварки слоев. Во всех случаях при испытании на ударную вязкость по Шарли образцы разрушались лишь до первой плоскости соединения слоев. Остальная часть образца сильно деформировалась и расслаивалась по той же поверхности раздела, но не разрушалась. Сходные результаты получил и Эмбе-ри с сотр. [9]. Если прочность связи уступает прочности листов, то происходит торможение трещины. Ляйхтер [23], однако, установил, что охрупчивающая фаза, возникающая при использовании некоторых твердых припоев, может существенно снизить вязкость разрушения.

Исследовали образцы диаметром 120 мм и толщиной 20мм в виде плит-дисков из двух слоев стали типа ХНМ (11 мм мягкой стали и 9 мм твердой) с разной твердостью HRC 54 и 30, а также биметаллические сталеалюминиевые плиты толщиной примерно 10 мм (4,3 мм — сплав АМг, 5 мм — сталь Х18Н10Т). Соединение слоев осуществлено методом прокатки. Толщину бойка выбирали из условия обеспечения встречи волн разгрузки в плоскости соединения слоев, что имеет место, если выполняется соотношение 26уД/?>уД=26Пл/А1л, где буд —толщина ударника; ?>уд— скорость ударной волны в материале ударника; бпл — толщина слоя, прилегающего к оргстеклу; ?>пл — скорость волны в нем.

позитных материалов действию растягивающих напряжений, перпендикулярных к плоскости соединения слоев. Соединение из стальных плит разрушается при напряжениях, равных примерно прочности мягкой составляющей, а прочность сталеалю-миниевого соединения соответствует переходному слою и значительно ниже прочности гомогенных составляющих.

Плоскости соединения знака со стержнем, а также перехода знака в гнездо формы целесообразно выполнять перпендикулярно к оси знака. На рис. 82, а, б показано неправильное, а на рис. 82, в правильное расположение отверстий в наклонных стенках. :;г,де Л - .;*:.: