Призматический образец для оценки прочности сварных швов в условиях одновременного воздействия нормальных и касательных напряжений

 

Сущность изобретения: призматический образец выполнен с вырезами 3 и 4 от узких граней, сквозной прорезью 5 в широких гранях и сварными швами 1 и 2, расположенными между соответствующим вырезом 3 или 4 и соответствующим концом сквозной прорези 5. Сквозная прорезь 5 выполнена из трех участков, средний из которых расположен параллельно сварным швам и равноудален от них, а крайние - параллельны друг другу. Расстояние между концами сквозной прорези до узких граней превышает глубину вырезов. 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний материалов и элементов конструкций на прочность и, в частности, может быть использовано для оценки прочности сварных швов.

Известен призматический образец для оценки прочности сварных швов, выполненный с концентраторами напряжений. Первый и второй концентраторы напряжений расположены в противоположных гранях образца, третий и четвертый выполнены в виде сварных швов в широких гранях, а пятый концентратор в виде сквозной прорези [1] Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей образца за счет расширения моделируемых соотношений нормальных и касательных напряжений, действующих в сечениях со швами.

Для достижения цели, согласно изобретению, прорезь в широких гранях имеет три участка, средний из которых расположен нормально сварным швам и равноудален от них.

Использование указанных отличительных признаков позволяет располагать сварные швы в образце под любым заданным углом к граням образца и, соответственно, обеспечивает определение прочности швов при любом заданном соотношении нормальных и касательных напряжений, что расширяет функциональные возможности образца по сравнению с ближайшим аналогом.

На чертеже представлены образец и схема его нагружения.

На образец включает сварные швы 1, 2, расположенные под острым углом α к узким граням образца между концами двух боковых одинаковой глубины "a" прорезей 3, 4 и сквозной прорези 5 в широких гранях образца. Концы прорезей 3 5 и швов 1, 2 расположены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных граням образца. Концы прорезей 3 5 и швов 1, 2 расположены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных граням образца, расстояние "b" между концами сквозной прорези 5 в широких гранях и их кромками превышает глубину прорезей 3, 4 ("b">"a"). Прорезь 5 в широких гранях выполнена Z-образной и включает три участка, средний из которых расположен параллельно сварным швам и равноудален от них, а крайние участки, соединяющие концы среднего участка с концами сварных швов 1, 2 расположены перпендикулярно сварным швам 1, 2 и среднему участку прорези 5.

Испытания образца проводят его нагружением растягивающей или сжимающей нагрузкой P до разрушения образца по сечениям со швами 1, 2, в которых действуют совместно касательные и нормальные растягивающие (при растягивающей силе P) и нормальные сжимающие (при сжимающей силе P) напряжения, соотношения между которыми определяются углом a. В процессе нагружения осуществляют замеры сдвиговых деформаций рабочих сечений образца со сварными швами 1, 2, а в момент разрушения фиксируют предельные сдвиговые деформации швов и разрушающую нагрузку.

Формула изобретения

Призматический образец для оценки прочности сварных швов в условиях одновременного воздействия нормальных и касательных напряжений, включающий два сварных шва в широких гранях, два выреза одинаковой глубины, выполненные от узких граней до одних концов сварных швов, и сквозную прорезь, выполненную в широких гранях и соединяющую другие концы сварных швов, отличающийся тем, что вырезы выполнены в плоскостях, параллельных одна другой и перпендикулярных продольной оси образца, сварные швы выполнены параллельными друг другу, сквозная прорезь выполнена из трех участков, средний из которых расположен параллельно сварным швам и равноудален от них, крайние параллельны друг другу, а расстояние от концов сквозной прорези до узких граней превышает глубину вырезов.

РИСУНКИ

Рисунок 1