Исследование термоупругого состояния конструкций оболочечного типа при локальной термообработке сварных соединений

• Автор: Новосад, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Львов
• Количество страниц: 183 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ
2. НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБОЛОЧЕК, ОБУСЛОВЛЕННОЕ ДВИЖУЩИМСЯ СОСРЕДОТОЧЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ТЕПЛА
2.1. Решение уравнений термоупругости для оболочек двочкой кривизны, нагреваемых движущимися сосредоточенными источниками тепла
2.2. Напряженное состояние сферической и цилиндрической оболочек
2.3. Движение источника тепла по винтовой линии цилиндрической оболочки
2.4. Операторный способ решения уравнений термоупругости пологих сферических оболочек
2.4.1. Формула разложения
2.4.2. Трансверсально-изотропная сферическая оболочка
2.4.3. Изотропная пологая сферическая оболочка
2.4.4. Неустановившиеся напряжения в сферической оболочке, нагреваемой движущимся источником тепла
3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧЕК, ОБУСЛОВЛЕННОГО ДВИЖУЩИМИСЯ ОБЛАСТЯМИ НАГРЕВА
3.1. Движение источников нагрева, расположенных на окружности по сферической оболочке
3.2. Напряженное состояние сферической оболочки при распределении движущихся источников нагрева по круговой области
3.3. Напряженное состояние цилиндрической оболочки при движении источников нагрева, распределенных
по областям
4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧЕК ПРИ ПОНИЖЕНИИ ОСТАТОЧНЫХ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДВИЖУЩИМИСЯ ОБЛАСТЯМИ НАГРЕВА. ОПТИМАЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ НАГРЕВА
4.1. Исследование напряженного состояния сварных оболочек при понижении остаточных сварочных напряжений способом локальной термообработки

движущимися областями нагрева
4.2. Оцределение оптимальных движущихся областей нагрева /охлаждения/ для упрочнения сварных швов пластин и оболочек
4.3. Оптимальные области нагрева для цилиндрических оболочек и пластин
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧЕЧНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ШСОКОИНТЕНСИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕГША
5.1. Теоретико-экспериментальный метод определения остаточных напряжений при оплавлении поверхности цилиндрической оболочки
5.2. Нацряженное состояние сферической оболочки, обусловленное высокоинтенсивным оплавлением зоны
сварного шва
5.3. Исследование температурных полей в пластине цри высокоинтенсивном импульсном оплавлении
5.4. Теоретико-экспериментальный метод определения остаточных напряжений при глубоком цроплавлении цилиндрической оболочки
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

I. ВВЕДЕНИЕ
Современная техника и строительство все более широко используют в различных металлических конструкциях тонкостенные оболочечные элементы. Основным видом неразъемного соединения таких элементов конструкций является сварка. Сварные соединения по сравнению с другими типами неразъемных соединений имеют значительные преимущества. Поэтому число сварных конструкций возрастает, а сфера их применения все более расширяется.
В процессе сварки конструкции подвергаются высокоинтенсивному локальному нагреву, вследствие которого в зоне сварного шва /зоне термического воздействия/ имеют место сложные физикохимические процессы, обуславливающие структурные изменения и, в том числе, остаточные напряжения, как результат возникновения несовместных деформаций. В ряде случаев величина остаточных сварочных напряжений может достигать и даже значительно превышать предел текучести материала, из которого изготовлена конструкция, и таким образом оказывать отрицательное влияние на параметры прочности и выносливости изделия ^51, 54, 74, 82] . Остаточные
сварочные напряжения приводят к потере устойчивости, искажению формы и размеров конструкции ^16, 19, 21, 72, 82] , хрупкому
разрушению и другим нежелательным явлениям [20, 52, 68, 115,
121, 150 ] . Поэтому, вопросу исследования сварочных напряжений и деформаций и задаче снятия остаточных напряжений или понижения их уровня уделяется все больше внимания.
К настоящему времени накопилось большое количество работ по экспериментальному и теоретическому исследованию процессов образования сварочных напряжений и деформаций и их остаточного состояния в изделиях из различных материалов, различной формы, при различных условиях и режимах сварки.
Значительный вклад в развитие и решение многих практических

2.4.2. Трансверсально-изотропная пологая сферическая
оболочка
Рассмотрим бесконечную пологую трансверсально-изотропную сферическую оболочку отнесенную к прямоугольной системе координат (И,р>) (с1=х/Иу £>= У/її).
Система уравнения для функции напряжений Р и прогиба с учетом сдвиговой жесткости запишется [ее]

АУТ + - О
/2.50
©о-гвяи, -Ь-
£_е + X
О - модуль сдвига, к' - коэффициент сдвига.
Уравнение теплопроводности в движущейся системе координат (Ы=о1-1тТ,р) будет'

(д-у-1 . ± Л-)т/2.51
/* г АПГ*’ от > й1_ Я2- 7 83УГН
Т - время, fЫ,JЬ,tT)^~ функция, описывающая распределение источников тепла.
Исключая ИХ из системы /2.50/, получим уравнение для функции Я
Аг т2 А Р + т2 Я= -Ы ± £)о л Т /2.52/