ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Сварочные напряжения в ДВУТАВРОВЫХ стержнях составного сечения с элементами большой толщины

Вестник МГСУ 2/2017 Том 12
  • Вершинин Владимир Петрович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ) кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлических конструкций, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Страницы 150-156

Излагается методика расчета временных и остаточных напряжений при сварке двутавровых стержней с элементами большой толщины, т.е. при неравномерном распределении сварочных напряжений по толщине полок. Представленная методика основана на аналитическом решении температурной задачи. Решение задачи по определению полей временных и остаточных напряжений сводится к определению температуры и напряженно-деформированного состояния (НДС) в полке и стенке как отдельно существующих системах, а затем к решению задачи о совместности деформаций по линии их сопряжения. Отмечены факторы, оказывающие наибольшее влияние на величину остаточных сварочных напряжений (ОСН) в полках двутавров. На величину ОСН наиболее существенное влияние оказывают изменение толщины пояса tf , прочность стали σт и погонная энергия сварки. Изменение ширины полки bf в меньшей степени влияет на распределение ОСН. Составляющие ОСН имеют сложный характер распределения в направлении толщины. Продольная составляющая ОСН достигает значительной величины (предела текучести материала). Величина толщинной и поперечной составляющих ОСН при толщине полок двутавров не более 40 мм и соответствующих минимальных катетах швов оказывается незначительной.

DOI: 10.22227/1997-0935.2017.2.150-156

Библиографический список
  1. Игнатьева В.С., Деснянская Т.А. Напряженное состояние элементов конструк-ций в области многослойного сварного шва // Развитие металлических конструкций: Работы школы профессора Н.С. Стрелецкого / В.В. Кузнецов, Е.И. Беленя, Н.Н. Стрелецкий и др.; под. ред. В.В. Кузнецова. М. : Стройиздат, 1987. С. 96-105.
  2. Винокуров В.А., Павлович А.А. Применение метода конечных элементов для расчета напряженно-деформированного состояния при электрошлаковой сварке плит. М., 1987. 10 с. Деп. во ВНИИТЭМР 01.07.87. № 295. МШ87.
  3. Гатовский К.М., Рыбин Ю.И., Лоскутов В.Н. Анализ напряженного состояния при многослойной сварке толстых листов с использованием метода конечных элементов // Автоматическая сварка. 1980. № 8. С. 1-6.
  4. Махненко В.И. Расчетные методы исследования кинетики сварочных напряжений и деформаций. Киев : Наукова думка, 1976. 320 с.
  5. Михайленко Т.Г. К определению размеров зоны пластичности при расчете остаточных сварочных напряжений // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 2. С. 33-35.
  6. Куркин А.С., Пономарева И.Н. Применение метода эквивалентных начальных температур для учета остаточных напряжений в стыковых и тавровых соединениях при оценке ресурса сварных конструкций // Сварка и диагностика. 2013. № 1. С. 21-26.
  7. Феклистов С.И., Потапов Н.Н., Головизнин Б.Л., Масалков А.В. Моделирование остаточных сварочных напряжений и деформаций при изготовлении цистерн // Сварка и диагностика. 2009. № 3. С. 28-31.
  8. Нургужин М.Р., Рейтаров О.В., Вершинский А.В. Численное моделирование объемных сварочных напряжений и деформаций // Автоматика. Информатика. 2003. Т. 1-2. С. 74-75.
  9. Алферов В.И., Стешенкова Н.А. Применение МКЭ для решения тепловой и деформационной задач расчета сварочных деформаций судовых корпусных конструкций // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылов. 2010. № 56. С. 147-162.
  10. Стеклов О.И., Антонов А.А., Вышемирский Е.М., Ангелов А.М., Перов С.Л. Определение остаточных сварочных напряжений в кольцевых швах толстостенных труб категории прочности К65 (Х80) // Наука и техника в газовой промышленности. 2009. № 1. С. 84-87.
  11. Иванова Л.А., Ильин А.В., Леонов В.П., Мизецкий А.В., Сахаров И.Ю., Хатунцев А.Н. Расчетная оценка уровня и распределения остаточных сварочных напряжений в соединениях из титанового сплава 5В больших толщин // Вопросы материаловедения. 2008. № 4. С. 37-53.
  12. Мощенко М.Г., Рубцов В.С. Расчет остаточных напряжений в зоне сварного соединения трубопроводов DY 300 из аустенитной стали 08Х18Н10Т // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. № 6. С. 9-14.
  13. Вершинин В.П. Распределение температуры в элементах таврового соединения при сварке под флюсом. М., 1989. Деп. во ВНИИНПИ Госстроя СССР 05.04.1989. № 9893.
  14. Игнатьева В.С. Метод «фиктивных температур» как основа исследования в области напряженно-деформированного состояния сварных соединений // Металлические конструкции в строительстве : сб. тр. МИСИ / под. ред. Е.И. Беленя. М., 1979. № 152. С. 71-88.
  15. Игнатьева В.С., Вершинин В.П., Барышев В.М. Влияние остаточных сварочных напряжений на местную устойчивость стенки балки // Металлические конструкции : сб. тр. М. : МИСИ, 1984. С. 91-103.
  16. Рыкалин Н.Н. Тепловые основы сварки. М. ; Ленинград : АН СССР, 1947. Ч. 1: Процессы распространения тепла при дуговой сварке. 272 с.
  17. Папкович П.Ф. Теория упругости. Ленинград ; М. : Оборонгиз, 1939. 640 с.

Скачать статью

Результаты 1 - 1 из 1