Расчет деформаций и напряжений при сварке.

Все известные методы расчета являются приближенными, т. е. опираются на ту или иную модель процесса. Упрощения могут касаться как схемы напряженно-деформированного состояния, так и модели поведения материала.

Наиболее простыми являются методы расчета по одноосной схеме. Для упрощения расчета предполагают, что все точки шва одновременно нагреваются, затем одновременно остывают. При этом в незакрепленной пластине перемещения поперек шва происходят свободно, а напряжения возникают только вдоль шва (σ11) из-за неравномерного по ширине нагрева пластины. В действительности нагрев различных поперечных сечений пластины происходит неодновременно, поэтому образуются также компоненты напряжения σ22 и σ12. Точность расчетов по одноосной схеме невысока, однако она обладает простотой и дает наглядную и качественно верную картину образования напряжений в пластине во время и после сварки.

При сварке пластин небольшой толщины компонентами напряжения в направлении толщины пластины можно пренебречь и проводить расчеты по двухосной схеме (плоского напряженного состояния), учитывая только компоненты вдоль осей x1 и х2. Толщину пластины следует оценивать по отношению к ширине зоны термического влияния шва. Для дуговой сварки небольшой следует считать толщину до 20 мм, для ЭШС — до 100 мм. В случае сварки больших толщин необходимо проводить расчет по трехосной (объемной) схеме, при этом процедура расчета существенно усложняется. Существует ряд аналитических решений по теории упругости и теории пластичности. Однако наиболее универсальными являются методы расчета на ЭВМ, например метод конечных элементов, который не требует упрощения формы детали и используемых в расчете диаграмм свойств материала.

При выборе метода расчета следует исходить из требуемой точности, а также из того, какие напряжения и деформации необходимо определить. Более грубые методы, основанные на упрощении схемы напряженно-деформированного состояния и свойств материала, дают существенную погрешность при определении временных напряжений и приемлемую точность при оценке остаточных напряжений. В наиболее ответственных случаях результаты расчета следует сопоставить с данными экспериментального измерения деформаций напряжений и перемещений.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.