5.2.1.3. СОПОСТАВЛЕНИЕ ОСН, ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ И РАСЧЕТНЫМИ МЕТОДАМИ

В качестве объекта исследования для определения ОСН было выбрано соединение подкрепления отверстия, представляющее собой сплошной цилиндр диаметром и высотой вваренный в отверстие в диске из стали толщиной и диаметром 600 мм [201]. Шов заваривался вручную аустенитными электродами за 22 прохода (11 проходов, с одной стороны, затем 11 проходов с другой); расчет ОСН, механические и теплофизические свойства в этом случгае были идентичны принятым ранее при исследовании соединений подкрепления отверстия.

Экспериментальное исследование двуосных ОСН на поверхности рассматриваемого сварного соединения проводили путем локальной разрезки металла. Разгрузка исследуемой области: осуществлялась с помощью отверстий, высверленных на глубину по окружности диаметром являющейся границей разгружаемого участка. Перемычки между высверливаемыми отверстиями практически отсутствовали. Возникшая

(кликните для просмотра скана)

деформация регистрировалась при помощи тензорезисторов с базой При этом предполагалось, что регистрируемая деформация соответствует полной разгрузке указанного участка.

На рис. 5.13 представлены распределение ОСН, полученное посредством решения термодеформационной задачи, и соответствующие результаты экспериментов. Из рис. 5.13 видно, что» достаточно хорошее соответствие напряжений, полученных расчетными и экспериментальными методами, наблюдается в областях, где поля ОСН характеризуются незначительными градиентами.

Таблица 5.2. (см. скан) Сопоставление расчетных и экспериментальных данных в зоне сопряжения усиления шва с основным металлом с учетом усреднения ОСН по объему разгружаемого столбика

Наибольшее расхождение экспериментальных и расчетных данных наблюдается в зоне сопряжения усиления шва с основным металлом, т. е. там, где возникают максимальные градиенты остаточных пластических деформаций и соответственно напряжений. Указанное различие может быть обусловлено двумя факторами: принятой в расчете недостаточно корректной схематизацией процесса сварки или невысокой точностью экспериментального метода в связи с неполной разгрузкой столбика, обусловленной релаксацией в нем только средних по его объему напряжений. Наличие градиента остаточных пластических деформаций приводит при рагрузке столбика к созданию в нем системы самоуравновешенных ОН. Поэтому при сопоставлении экспериментальных и расчетных данных необходимо учитывать изложенные методические особенности измерения напряжений в высокоградиентных полях остаточных пластических деформаций. Для этого при сопоставлении расчетных и экспериментальных данных полученные экспериментальные значения ОСН следует сравнивать с осредненными по объему разрушаемого столбика расчетными напряжениями. Такое сопоставление проведено в табл. 5.2, из которой следует достаточно хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных.

Результаты, сопоставления экспериментальных и расчетных данных показывают достаточную корректность принятых в расчете допущений при схематизации процесса сварки с точки зрения определения ОСН. Это обстоятельство, дает основание считать, что полученные расчетным путем поля ОСН в типовых сварных узлах с достаточной точностью отражают реальные ситуации.