5.4. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

В данной главе иллюстрируется применение разработанных подходов (см. главы 1, 2, 4) к анализу долговечности различных сварных узлов на стадии развития усталостной трещины.

На первом этапе указанного анализа проведены расчетноэкспериментальные исследования ОСН в сварных толстолистовых конструкциях с многопроходными швами. Удобной инженерной схематизацией для расчета ОН в сложных сварных конструкциях является их дифференцирование на собственные и реактивные напряжения. В этом случае ОСН сварного узла могут быть определены с помощью суперпозиции собственных ОСН, возникающих непосредственно при сварке рассматриваемого узла, и напряжений, действующих от соседних сварных узлов, названных реактивными напряжениями.

Во всех исследуемых соединениях — тавровом, стыковом, штуцерном — распределение собственных ОСН крайне неоднородно по толщине листа, что обусловлено спецификой температурных полей, возникающих при многопроходной сварке. В случае применения многопроходной сварки, выполняемой по методу отжигающего валика, структурные превращения практически не оказывают существенного влияния на ОСН; в области сопряжения шва с основным металлом собственные ОСН для всех сварных узлов практически одинаковы и составляют примерно поперечноми продольном направлениях. На основании исследования собственных ОСН в различных сварных узлах установлено, что источниками реактивных напряжений являюся те узлы, швы которых перерезают несущий элемент и образуют замкнутый контур.

На втором этапе проведены исследования кинетики усталостной трещины в различных сварных узлах. ОСН существенно изменяют кинетику усталостной трещины. В частности, трещины во многих случаях развиваются по криволинейным траекториям; изменяются асимметрия нагружения, размах КИН и, как следствие, СРТ и долговечность конструктивного узла. По мере увеличения длины трещины сварочные напряжения существенно перераспределяются, что приводит к возможности ее развития в область, где исходное поле напряжений было сжимающим. Неучет ОСН может приводить к значительным погрешностям в оценке долговечности сварных Конструкций, причем в случае действия на узел сжимающей или частично сжимающей нагрузки роль ОН чрезвычайно повышается.