Сопротивление хрупкому разрушению низколегированных строительных сталей в элементах металлических конструкций

• Автор: Ратов, Владимир Арсеньевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

1.1. Хрупкое разрушение металлических конструкций

1.2.Роль дефектов при разрушении

1.3. Обеспечение надежности против хрупкого разрушения в существующих нормах . .

1.4. Разработка методики инженерного расчета хрупкой прочности металлоконструкций .

1.5. Возможность оценки сопротивления хрупкому разрушению средствами методик механики разрушения 4

1.6. Цель и задачи исследования .

1.7. Материалы и методика испытаний

Глава П. ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЮ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОВЕДЕНИЯ УДАРШХ ИСПЫТАНИЙ.
2.1. Установление норм ударной вязкости для низколегированных сталей на образцах 1го типа.
2.2. Оценка сопротивления хрупкому разрушению при ударных испытаниях с позиций механики разрушения
2.3. Оценка величины раскрытия трещин по значениям работы разрушения ударного образца с дополнительными боковыми концентраторами
2.4. Выводы по главе. 7
Глава Ш. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТАЛЕЙ .
3.1. Особенности деформирования стали вокруг острого концентратора.
3.2. Требования по обеспечению выполнения условий плоской деформации .
3.3. Достижение в материале предельного состояния по исчерпанию пластической деформации .
3.4. Определение критерия оценки сопротивления материала хрупкому разрушению
3.5. Выбор типа образцов.проведение испытаний и установление границ применимости плоскодеформированного состояния
3.6. Выводы по главе
Глава . ОСОБЕННОСТИ МЕТОДА. ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ХРУПКОМУ
РАЗРУШЕНИЮ ПРОКАТА МАЛЫХ ТОЛЩИН
4.1. Напряженнодеформированное состояние в элементах конструкции малых толщин 2
4.2. Выбор критерия оценки предельного СОСТОЯНИЯ Щ
4.3. Подготовка образцов и проведение испытаний 2
4.4. Результаты испытании и их обсуждение Ш
4.5. Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ. Ш
ЛИТЕРАТУРА


Исследование работы материала и особенно его пластических свойств, в зависимости от концентрации напряжений представляет одну из актуальных задач повышения фактической надежности конструкции, повышения сопротивления материала и элементов конструкции хрупкому разрушению. Одной из наиболее характерных черт отражающих условия работы материала в месте концентрации напржений и вокруг дефектов является усложнение вида напряженного состояния: возникновение двухосности и трехосности напряженного состояния /Ц /, а в связи с этим и изменение пластических свойств стали в связи со стеснением процессов пластичности / /. Необходимо принимать во внимание и экономические соображения. Изготовление бездефектной конструкции значительно удорожает ее производство /Ы,Н/. Абсолютно бездефектную конструкцию изготовить практически не возможно. В основе самой природы стали заложена микроструктурная неоднородность / /: зерна феррита и перлита, принципиально отличающиеся по свойствам; включения, например сернистые, не имеющие химической связи с матери-цей и практически представляющие пустоты с острыми вершинами; сварочные трещины различных размеров. Следовательно речь может идти о дефектцутого или иного размера, которые с одной стороны мы можем обнаружить средствами контроля, т. Более того, ввиду развития масштабного, фактора, охрупчивания за счет роста толщины, нагрузка может снизиться . Предотвращение хрупкого разрушения в существующих в настоящее время нормативных документах с оцределенным уровнем надежности обеспечивается соответствующими главами СНиП и рядом нормирующих документов. Эти требования отражают существующий на данный момент времени уровень знаний о работе стали в конструкции, уровень развития конструктивных форм и технологических факторов. СНиП предусматривает распределение всех видов конструкций по группам с учетом условий их работ. В зависимости от температуры эксплуатации, наличия сварных соединений в конструкции назначаются определенные марки и вводятся дополнительные гарантии по свойствам стали. Практически, качество стали регламентируется ГОСТом на соотвег ствующз'ую марку стали, методику и условия испытаний. В настоящее время сопротивление стали хрупкому разрушению квнтролируется в соответствии с ГОСТ 2- на низколегированную листовую, и ГОСТ 0-х на малоуглеродистую стали по величине ударной вязкости в исходном состоянии и после искусственного старения. Нормы браковочногоуровня для СтЗ при -°С установлены в результате многолетней практики эксплуатации натурных конструкций, определенной технологии их изготовления и конструктивной формы и равна 3 кПи/смз. I по ГОСТ 9^-. Эта величина сопротивления хрупкому разрушению отражает определенный уровень вязкостных свойств СтЗ и янляется выражением гарантии надежной работы конструкции при определенной конструктивной форме, технологии изготовления и монтажа металлоконструкций. В связи с осуществлением программы на механизировалие цро-изводства металлоконструкций все больший цроцент элементов изготавливается с использованием процессов холодной гибки. В этом отношении требуется учитывать частичное расходование та стическихе свойств материала при установлении норм вязкостных свойств. Установление браковочного уровня по ударной вязкости для низколегированной стали ведется по аналогии со СтЗ, т^е. Частично эта аналогия основывается на интуитивных подходах /Я О /, но требует более фундаментальной цроработки с позиций обеспеченности фактической надежности в конструкции с точки зрения сопротивления стали хрупкому разрушению. С другой стороны, величина сопротивления стали хрупкому разрушению, определяемая по величине удара, для различных марок сталей, имеет сравнительный характер / /. С точки зрения физической природы этой величины, то она в большей степени является качественной характеристикой. Лежащая в ее основе величина энергии^затрачиваемой на разррюние ударного образца^ есть результат многообразных процессов^накладываемых друг на друга, работы зарождения, распространения трещины / /, а потому не может являться количественной характеристикой.