Циклическая прочность сварных соединений

[Guterfreund 75]

Добрый день, друзья!

 

В который раз я хочу обратиться к опытным инженерам за консультацией. Имеется сварная конструкция, работающая на растяжения, сжатие и изгиб. Детали - массивные, приварены друг к другу угловыми швами без полного провара. Цель - оценить число рабочих циклов. Т.к. конструкция далека от какой-либо стандартной, было решено определять амплитуды напряжений численными методами. На краях сварных швов и у корня применяю переходный радиус 1 мм. Радиус принят в соответствии с рекомендациями ряда авторитетных документов западного сообщества.

 

В качестве результата получаю не очень хорошую картину. У корня шва амплитуда напряжений выходит всегда очень большой. Куча вариантов пересчитана, но с корнем шва никак не совладать: не удовлетворяет он условиям циклической прочности. Поговорил с коллегами на эту тему, никто из них корни швов не оценивал, забивали.

 

А как у вас обстоят с этим дела? Как оцениваете циклику сварных швов для нестандартных конструкций? Применяете численные методы, оцениваете напряжения у корня сварного шва?

[Гость]

У корня шва всегда будет градиент. Избавляйтесь от концентратора. Или снижайте амплитуду напряжений за счет увеличения геометрии.

[Guterfreund 75]

А как можно избавиться от концентратора у корня шва?

[Борман 2 375]

Цель - оценить число рабочих циклов.

с корнем шва никак не совладать: не удовлетворяет он условиям циклической прочности

Так что вы делаете ? Первое или второе ? Если первое, то вы, как любитель атомных норм, наверняка видели в них коэффициент 0.8, есто второе - то что это за критерии ?

 

По большому счету у вас проблема не  цикликой, а с локальным НДС вблизи шва ? 

[Guterfreund 75]

Если подходить к вопросу с общей точки зрения, то не имеет значения, что я делаю. Будем так говорить: и первое и второе. Все упирается в оценку НДС в зоне сварного шва. В первом случае я определяю максимальное расчетное число циклов, во втором сравниваю это число с заданным значением, если мое расчетное больше заданного - тогда все ОК. Да и не в этом вопрос собственно.

 

Про коэффициент прочности сварного шва при циклическом нагружении из Норм ПНАЭ знаю, но по-моему он имеет несколько другое значение: технология сварки, наличие остаточных напряжений и пр., данный коэффициент не учитывает форму сварного шва. Насколько мне известно, в атомке очень любят сплошные провары, так что мой вариант под этот случай не подходит...

А разве локальный НДС не есть основная проблема циклической "непрочности"?

[JAR 28]

А как у вас обстоят с этим дела? Как оцениваете циклику сварных швов для нестандартных конструкций?

 

из восьмого еврокода (EN1998-1) всегда можно подобрать что-то стандартное, похожее на нестандартное. К численным методам обращался только раз, когда концентратор не нашелся ни у Рорка, ни у Петерсона.

Извините, но задам дурацкий вопрос - Вы трактуете локальный НДС из МКЭ, как пиковые напряжения, а не как напряжения нетто? В S-N кривую какая величина идет?

[Борман 2 375]

Кстати, кто как делает ? Куда отправляете остаточные сварочные ? В сигма_среднее_цикла ?

[Guterfreund 75]

Извините, но задам дурацкий вопрос - Вы трактуете локальный НДС из МКЭ, как пиковые напряжения, а не как напряжения нетто? В S-N кривую какая величина идет?

 

Я их трактую как напряжения в зоне концентрации. Амплитуда определеятся по максимальным и минимальным напряжениям в зонах концентрации напряжении, в данном случае у корня сварного шва.

 

 

из восьмого еврокода (EN1998-1) всегда можно подобрать что-то стандартное

 

EN 1998-1:2004 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings.

 

Как будто несколько не в тему. Буду благодарен если подсажете где можно найти в данном документе информацию по сварным швам. Там FAT классы указаны?

[JAR 28]

Да-да, не в тему! просто у меня эти нормы сейчас в работе, написал машинально. Извиняюсь. Конечно же, имел в виду это:

EN 1993-1-9 Design of steel structures - Fatigue

Да, там FAT-классы.

Вторая опечатка в разговоре с одним собеседником. Даже стыдно.

[Guterfreund 75]

@@JAR, спасибо! Попробую найти что-нибудь подходящее к моему случаю. 

[JAR 28]

Амплитуда определеятся по максимальным и минимальным напряжениям в зонах концентрации напряжении

А с амплитудой дальше что делаете?

[Guterfreund 75]

А с амплитудой дальше что делаете?

 

Если по EN буду считать, то амплитуда у корня шва мне не нужна. Все сведется к определению номинального напряжения. Если по ПНАЭ буду работать, то там амплитуду у корня буду брать за основу при определении числа циклов.

[etcartman 23]

http://dwg.ru/dnl/12458

 

Сварные разрушаются строго говоря почти всегда в зоне какого либо дефекта.

[Guterfreund 75]

Спасибо! Буду изучать...