Влияние сварочных деформаций и начальной нагрузки на устойчивость сжатых стержней

Вопросы оценки влияния сварочных деформаций на устойчивость сжатых сварных стержней рассматривались Н. О.Окербломом, Л. П. Шелестенко, В. И. Махненко и другими авторами. На основании теоретических и экспериментальных исследований установлено, что сварочные напряжения наиболее существенно сказываются в диапазоне средних гибкостей (Я = 80 … 100). При симметричном распределении остаточных напряжений влияние сварки всегда неблагоприятно и приводит к снижению критических нагрузок; при несимметричном распределении характер этого влияния зависит от вида нагружения и сочетания знаков эксцентриситета и сварочного прогиба. Результаты расчетов, выполненных по программе RIG, подтверждают эти выводы.

При расчете моделировалась автоматическая сварка сплошными швами с параметрами V — 40 В, I = 550 A; v = 1 см/с. Эпюра остаточных сварочных напряжений в сечениях стержня рассчитывается по специальной формуле. Асимметрия эпюры и возникновение остаточного сварочного прогиба (отрезки ОВ и ОВ) обусловлены влиянием последовательности сварки поясных швов. Для того, чтобы нарезка деталей при сварке была более точной, лучше купить нож онтарио рат 1. Сварочные напряжения приводят к повышению деформативности сжатых стержней и снижению критических нагрузок, более существенным при малых эксцентриситетах. Так, в приведенном примере, при т = 0,34 снижение критической нагрузки составляет около 11 %, а прогибы стержней в критическом состоянии увеличиваются более чем вдвое.

Точками С на пунктирных кривых отмечены уровни предельной нагрузки, отвечающие нормативным коэффициентам. Сопоставление показывает, что, несмотря на наличие некоторого запаса в оценке устойчивости стержней без сварочных напряжений, влияние сварки может вызвать снижение критических нагрузок по сравнению с величинами, определяемыми СНиП. В рассмотренном примере это снижение составляет от 3 до 5 %.

Величина и роль сварочных деформаций резко возрастает при сварке под нагрузкой. Эксцентриситет продольной силы принят равным 9 см, что отвечает значениям относительного эксцентриситета mc = L3 (для основного стержня) и т = 1,17 (для усиленного стержня). Пунктирные линии характеризуют прогибы стержней, рассчитанные без учета сварки (а =0), сплошные — с учетом сварки при разном коэффициенте прерывности а шпоночных швов. Значения а = 1 отвечают использованию сплошных швов для приварки элементов усиления.

6 Апрель 2013