Pull down to refresh...

Main menu

Main menu

2.12. Условия прочности и влияния коррозионного износа на прочность сопряженных конструкций

Замкнутые решения, полученные в предыдущих параграфах, позволяют сформулировать условия прочности в опасных точках контура сопряжения и получить простые формулы, определяющие предельные значения относительной жесткости подкрепления ХТ при которой в опасных точках появляются напряжения текучести.

Для осесимметричного напряженного состояния (всестороннего растяжения пластинки) условие прочности по теории максимальных касательных напряжений на контуре сопряжения имеет вид

                                                (2.93)

где – приведенные напряжения на контуре сопряжения.

Использование теории прочности максимальных касательных напряжений на контуре сопряжения приводит к формуле для ХТ

                                                           (2.94)

причем, она в данном случае совпадает с формулой по теории прочности энергии формоизменения. Из формулы (2.94) следует, что при напряжения текучести на контуре сопряжения не возникают. При можно определить предельное значение относительной жесткости ХТ при которой приведенные напряжения на контуре сопряжения равны пределу текучести материала. В табл. 2.9 даны значения ХТ в зависимости от отношения

Таблица 2.9

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

ХТ

0

0,093

0,175

0,248

0,313

0,37

Ограничение номинальных нагрузок на основной элемент с точки зрения недопущения напряжений текучести у кромки подкрепленного выреза в конструкции связано с величиной ХТ. Так, при номинальных нагрузках р = 0,6Т, текучесть устраняется с Х = 0,093 и выше. Уменьшение параметра Х, например при наличии износа, приводит к появлению напряжений текучести.

При сдвиге условие прочности на контуре сопряжения по теории наибольших касательных напряжений принимает вид

                                                (2.95)

Отсюда определяется параметр ХТ, аналогично осесимметричной задаче.

                                                            (2.96)

При напряжения текучести на контуре сопряжения не возникают. При можно определить величины ХТ, при которых приведенные напряжения равны пределу текучести. В табл. 2.10 подсчитаны значения ХТ в зависимости от отношения

Таблица 2.10

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

ХТ

0

0,048

0,136

0,213

0,281

0,342

0,398

0,447

0,492

В табл. 2.11 приведены формулы для напряжений (концентрации напряжений) в опасных точках контура сопряжения для различных видов напряженных состояний и формулы для предельной жесткости ХТ или условия прочности, выраженные через ХТ.

Равномерный коррозионный износ сопряженной конструкции, находящейся в агрессивной среде, уменьшает относительную жесткость подкрепления

              (2.97)

где – относительное уменьшение элементов; – коэффициент снижения жесткости; – нормативный или фактический износ.

Коэффициент может изменяться в пределах 0,5 1 и охватывает все возможные случаи износа.

На рис. 2.13, 2.14 изображена схема определения уменьшения отношения Р/Т вследствие износа при предельном значении = 0,5. По этим графикам можно определить влияние реального износа на возможность наступления текучести на контуре сопряжения или учесть нормативный коррозионный износ при проектировании конструкции на соответствующий промежуток времени.

Таблица 2.11

Рис. 2.13. Зависимость и влияние коэффициента снижения жесткости = 0,5 от износа на отношение Р/Т при осесимметричном нагружении основного элемента

Рис. 2.14. Зависимость и влияние коэффициента снижения жесткости = 0,5 от износа на отношение Р/Т при антисимметричном (сдвиговом) нагружении основного элемента