Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Сварка и родственные технологии

Диссертационная работа:

Шонин Владимир Анатольевич. Сопротивление усталости сварных соединений алюминиевых сплавов с учетом влияния остаточных напряжений : ил РГБ ОД 61:85-5/2837

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА I. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И
НЕОБХОДИМОСТЬ УЧЁТА ВЛИЯНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. ОБЗОР
ЛИТЕРАТУРЫ 7

  1. ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ 7

  2. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К УСТАНОВЛЕНИЮ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ

РАСЧЁТА НА ПЕРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ 26

Т.З. УЧЁТ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ

РАСЧЁТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ УСТАЛОСТИ Ю

1.4. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 52

ГЛАВА 2. ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ИХ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ НА ОБРАЗЦАХ
ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ 54

2.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЫКОВЫХ

И НАХЛЁСТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ 54

2.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ ОСТАТОЧНЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ.НА ОБРАЗЦАХ ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ

ИСПЫТАНИЙ 68

2.3. ВЫВОДЫ 77

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСТЯГИВАЮЩИХ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 78

  1. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 78

  2. ВЛИЯНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ . . 91

  3. ВЛИЯНИЕ РАСТЯГИВАЮЩИХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ . . НО

  4. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ЗОН СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

С ЗАПЛАВЛЕННЫМИ КРАТЕРАМИ 117

  1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ИХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВАРОЧНЫХ РАСТЯГИВАЮЩИХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 122

  2. ВЫВОДЫ 130

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА РАСЧЁТА СВАРНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
НА УСТАЛОСТЬ D2

  1. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ 133

  2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНЫХ НАГРУЗОК 155

  3. РАСЧЁТ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ НА ЗАДАННЫЙ СРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ 164

  4. ВЫВОДЫ 173

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 175

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 177

ПРИЛОЖЕНИЕ 188

Введение к работе:

В последнее время в промышленном производстве получают распространение свариваемые алюминиевые сплавы, позволяющие снизить металлоёмкость конструкций. Замена сталей алюминиевыми сплавами экономически оправдывает себя при создании транспортных средств и различных подвижных сооружений и конструкций, уменьшение веса которых способствует увеличению их грузоподъёмности, скорости передвижения и снижению энергетических затрат при эксплуатации. Но большинство конструкций такого рода эксплуатируются в условиях воздействия переменных нагружений, а по сопротивлению усталости сварные соединения алюминиевых сплавов существенно уступают соединениям стальных конструкций. Обычно это объясняется только повышенной чувствительностью алюминиевых сплавов к концентрации напряжений. При этом не уделяется должного внимания влиянию других дополнительных факторов, среди которых особое место занимают сварочные остаточные напряжения.

Многочисленные исследования, проведенные на сталях, показали, что в расчётах на усталость сварных соединений необходимо учитывать растягивающие остаточные напряжения, влияние которых в ряде случаев может быть сопоставимым с влиянием концентрации напряжений. В предшествующих исследованиях, выполненных применительно к алюминиевым сплавам, большое внимание уделялось повышению точности изготовления конструкций, так как в них остаточные деформации существенно выше, и значительно меньше - остаточным напряжениям, поскольку они ниже, чем в соединениях стальных элементов. Между тем, остаточные напряжения в околошовной зоне, возникающие при сварке конструкций из алюминиевых

сплавов, могут достигать предела текучести исходного материала. В этой связи, исследование сопротивления усталости с учётом конструктивных и технологических факторов, включая остаточные \ напряжения, становится одной из важных задач совершенствования методики оценки циклической долговечности сварных соединений алюминиевых сплавов.

Тема данной диссертационной работы посвящена изучению сопротивления усталости сварных соединений алюминиевых сплавов с учётом влияния растягивающих остаточных напряжений.

Представленная в диссертации работа является частью решения задания 0.72.01.02.07. по теме "Систематизация и обобщение исследований известных способов и разработка новых конструктивно-технологических мер, обеспечивающих повышение несущей способности сварных конструкций, при одновременном снижении их металлоёмкости. Разработка рекомендаций по расчёту сварных соединений металлоконструкций на усталость", выполняемого по постановлению ГКНТ и Госплана СССР от 12.12.80г. М72/248, и частью общей программы "Исследование механики разрушения и критериев прочности конструкционных материалов и сварных соединений при статических и повторно-переменных нагрузках", выполнявшейся по постановлению Президиума АН УССР от 20.11.75г. №398.

Цель работы состояла в определении характеристик сопротивления переменным нагрузкам сварных соединений алюминиевых сплавов АМгб и 1915 в области многоцикловой долговечности с учётом влияния растягивающих остаточных напряжений и разработке методики расчёта на усталость несущих сварных конструкций, эксплуатируемых при случайных режимах изменения нагрузок. Работа включала в себя:

- исследование характера распределения остаточных напряжений

в крупногабаритных моделях из сплавов АМгб и 1915, воспроизводящих сварные узлы реальных конструкций, в зависимости от типа соединения и способа сварки; разработку методики воспроизведения их на сравнительно небольших образцах для усталостных испытаний; обоснование методики проведения усталостных испытаний алюминиевых сплавов АМгб и 1915 и их соединений с учётом растягивающих остаточных напряжений;

изучение закономерностей влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости исследованных сплавов и их сварных соединений в зависимости от уровня действующих напряжений и асимметрии цикла. При этом установлены предельные напряжения усталости сварных соединений сплава АМгб с учётом влияния остаточных напряжений. Предложено аналитическое выражение для описания результатов усталостных испытаний сварных соединений алюминиевых сплавов;

разработку методики определения допускаемых напряжений сварных соединений алюминиевых сплавов с учётом влияния остаточных напряжений. С заданной вероятностью неразрушения уточнены значения допускаемых напряжений для сварных соединений сплава АМгб. Полученные результаты позволяют производить вероятностные расчёты сварных соединений алюминиевых сплавов на усталость от действия случайных эксплуатационных нагружений на основе гипотезы линейного накопления повреждений;

разработку методики вероятностного расчёта на усталость.

Полученные результаты исследований использованы при создании опытной конструкции алюминиевого кузова вагона метрополитена на Мытищинском машиностроительном заводе.

Подобные работы
Семичева Лариса Георгиевна
Исследование механизма формирования сварного соединения и разработка технологии диффузионной сварки фторопласта-4 со сплавом алюминия АМг6
Мышков Валентин Георгиевич
Разработка методов оценки динамических напряжений котла цистерны с учетом влияния жидкости
Каган Владимир Борисович
Влияние эффекта предварительного напряжения на сопротивление изгибу керамзитожелезобетонных элементов с арматурой классов Ат-VI и Ат-VII
Мартинес Пеняльвер Хосе Мигель
Влияние отклонения напряжения на производительность текстильных механизмов и качество выпускаемой продукции в условиях Кубы
Марченко А. С.
Исследование влияния отклонений напряжения на работу источников лучистой энергии, применяемых в сельскохозяйственном производстве.
Шиткин Сергей Львович
Исследование рентгеновским методом влияния остаточных напряжений в цельнокатаных вагонных колесах на повышение их качества
Соломенникова Татьяна Григорьевна
Влияние двухосного предварительного напряжения на геометрически нелинейный расчет сборно-монолитных плит и пологих оболочек
Чугулев Александр Олегович
Исследование влияния несинусоидальности питающего напряжения, обусловленной широтно-импульсной модуляцией, на энергетические характеристики асинхронных двигателей
Брыков Александр Валериевич
Влияние формы высокочастотного напряжения на аналитические характеристики гиперболоидных масс-спектрометров
Гордееня Евгений Аркадьевич
Исследование влияния параметров импульса напряжения на эффективность генерации озона в стримерном коронном разряде

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net