Сопротивление сварных соединений усталости. Основные понятия и определения

формулы при действии переменных (циклических) нагрузок.
Расчет сварных соединений, работающих на усталость. Силовые, деформационные и энергетические критерии сопротивляемости разрушению в присутствии концентратора напряжений, методы их определения.
Особенности разрушения при переменных нагрузках
Теория Гриффитса. Критические значения напряжений и длины трещины.

ряда факторов:
количества циклов нагружения;
- амплитуды изменения напряжения;
- формы , размеров и материала испытуемых образцов и.т.д
ЦИКЛ – совокупность всех значений напряжений за время одного периода нагружения.

а – симметричный цикл нагружения | σmax | = | σmin |
б – знакопостоянный цикл нагружения;
в – асимметричный знакопеременного цикл | σmax | ≠ | σmin | г - отнулевой цикл.
Характер изменения напряжений по времени бывает различным: как синусоидальным (рис. 4.2, а—г), так и другой формы .(рис. 4.2, д, е)
Коэффициент амплитуды цикла (характеристика цикла):
r = σmin/σmax
- для симметричного цикла r = -1;
для отнулевого цикла r =0
Среднее напряжение цикла σm = (σmin+σmax) / 2
Амплитудное напряжение цикла σa = (σmin-σmax) / 2

достаточно большом числе циклов нагружения, называется пределом выносливости. При испытаниях стальных образцов предел выносливости определяют при N = 10e7

На рис. изображена диаграмма прочности металла в зависимости от числа циклов нагружения, построенная в полулогарифмических координатах. Число циклов в логарифмическом масштабе отложено по оси абсцисс, а значения разрушающих напряжений — по оси ординат. Опытами подтверждено, что зависимость σ = f (N) при построении в этих координатах может быть изображена двумя отрезками прямой: наклонным и горизонтальным.
Горизонтальная прямая соответствует пределу выносливости (усталости) σr.
Предел выносливости - это напряжение, при котором материал не разрушается при достаточно большом числе циклов.
Число циклов, при котором определяется предел усталости называется БАЗОЙ ИСПЫТАНИЙ
NБ = 2е6 – 1е7 – для стальных образцов.

коэффициентом концентрации напряжений Кэ, называется отношение предела выносливости гладкого образца к пределу выносливости образца при наличии концентратора; Кэ ≥ 1, причем чем ближе Кэ 1, тем лучше работает изделие.

переменными нагрузками, производится по марке металла, характеристике цикла r, эффективным коэффициентам концентрации напряжений Кэ и продолжительности эксплуатации, определяемой числом нагружении N.
При расчете по СНиПу каждый тип соединения причисляется к одной из 8 условных групп (см. таблицу).

распространения трещины, имеющей гладкую поверхность;
- зоны долома, имеющей резко кристаллическую поверхность.
В настоящее время установлено, что в процессе циклического нагружения такие несовершенства кристаллической структуры, как дислокации, приобретают энергию, достаточную для того, чтобы они начали двигаться.
С этой позиции процесс усталостного разрушения можно представить состоящим из следующих стадий:
1 – движение дислокаций и их объединение в субмикротрещины;
2 – рост субмикротрещин до размеров микротрещин;
3 - рост микротерщин до размеров макротрещины;
4 – рост макротрещины до критического размера
5 - долом