You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Известно, что сварка создает механическую неоднородность в соединении и остаточные<br />
напряжения. В свою очередь влияние остаточных напряжений зависит от<br />
сочетания таких факторов, как концентрация напряжений, асимметрия цикла R K<br />
,<br />
размер элемента и состояние его поверхности. Влияние механической неоднородности<br />
зависит от соотношения характеристик прочности и пластичности основного<br />
металла, металла сварного шва и зоны термического влияния.<br />
10.5.6.1. Возникновение и распространение усталостных трещин. Усталостное<br />
разрушение сварных соединений и металла вообще рассматривается как процесс<br />
постепенного разрушения, состоящий из зарождения и распространения или роста<br />
трещины до размера, при котором наступает ее нестабильное развитие. С физической<br />
точки зрения трудно разделить эти две стадии. Однако такое разделение процесса<br />
усталостного разрушения существенно облегчает изучение и прогнозирование<br />
усталостной прочности и долговечности сталей и их соединений.<br />
Считается установленным, что, начиная с первого цикла нагружения, во всем<br />
объеме или в отдельных областях соединения происходят структурно-механические<br />
изменения, которые приводят к изменению его механических свойств.<br />
Обычно за начало стадии распространения трещины принимают, появление<br />
видимой макротрещины длиной 1-2 мм. Хотя, строго говоря, процесс распространения<br />
трещины идет с начала появления в металле микротрещины, охватывающей<br />
одно или два зерна. По экспериментальным данным долговечность элемента<br />
конструкции с трещиной может составлять от 10 до 80% общей долговечности.<br />
На стадии возникновения усталостной трещины долговечность при многоцикловой<br />
усталости определяется по кривой усталости (кривой Велера), построенной<br />
по результатам испытания стандартных образцов (круглого или прямоугольного<br />
сечения) по ГОСТ 25.502-79, а также других<br />
типов образцов натурной толщины, в<br />
том числе сварных, и натурных элементов<br />
конструкций. Кривая Велера показывает<br />
число циклов N, которое при данном напряжении<br />
образец выдержал до разрушения<br />
(появления трещины), а также изменение<br />
N при снижении амплитуды напряжений<br />
°о = °max ~ °min- В ДВОЙНЫХ ЛОГарифмИЧеС- 1° 1° 1° 1§ N<br />
ких координатах кривая усталости принима- Число циклов до разрушения N<br />
ет вид прямой (рис. 10.66). По данным боль- Рис. 10.66. Зависимость амплитуды наглого<br />
количества испытаний, координаты пряжений а а<br />
и числа циклов до разточки<br />
перелома зависимости lgo u<br />
- IgN со- рушения N (кривая Велера) в двойных<br />
ответствуют пределу выносливости, при логарифмических координатах<br />
котором N примерно равно 2 • 10 6<br />
циклов.<br />
По отечественным данным перелом кривой лежит в области 1,5+4 млн.циклов.<br />
Предел выносливости изменяется в зависимости от материала и типа образца, вида<br />
и характера цикла нагружения, концентрации напряжений. Для аналитического<br />
описания кривой Велера выведены различные формулы. Линейная зависимость<br />
описывается формулой<br />
°° ф = с Чт1'<br />
(1°- 5о)<br />
где о° ф<br />
- предел ограниченной выносливости при числе циклов п; a N<br />
- напряжения,<br />
вызывающее разрушение после N циклов; к - угловой коэффициент прямой.<br />
429
Change language