В настоящем пособии изложены основы теории сварочных деформаций и напряжений, учебное пособие состоит из трех частей: "Термомеханические процессы при сварке", "Сварочные деформации элементов конструкций", "Прочность сварных соединений корпусных конструкций". Пособие предназначено для студентов специальностей 0411 (металлургия и технология сварочного производства) и 0504 (технология и оборудование сварочного производства) Ленинградского кораблестроительного института, а также других кораблестроительных и машиностроительных вузов. Оно может быть полезно для аспирантов, научных и инженерно-технических работников.

Предисловие

Глава 1. Общие сведения о сварочных деформациях и напряжениях
§ 1.1 Теория сварочных деформаций и напряжений и значение
§ 1.2 Классификация сварочных деформаций и напряжений
§ 1.3 Причины вызывавшие деформация и напряжения при сварке

Глаза 2. Закономерности деформации металлов при нагреве и нагрузке
§ 2.1 Изменение свойств металлов при нагреве
§ 2.2 Соотношение между деформациями и напряжениями при линейном напряженном состояния
§ 2.3 Объемы удлинения к укорочения
§ 2.4 Напряжения, деформации и перемещения в балках обусловленные объемными изменениями металла

Глава 3. Тепловые процессы при сварке
§ 3.1 Принципы расчета тепловых процессов при сварке
§ 3.2 Температурное поле от мгновениях источников теплоты
§ 3.3 Температурное поле от подвижных источников теплоты
§ 3.4 Температурное поле от мощных быстродвижущихся источников теплоты
§ 3.5 Максимальная температура при распространении теплоты быстродвижущихся источников
$ 3.6 Влияние ограниченности размеров свариваемого изделия на процессы распространения теплоты
3.6.1 Определение температурного поля с учетом ограниченности размеров свариваемого изделия
3.6.2 Определение максимальной температуры с учетом ограниченности размеров свариваемого изделия
§ 3.7 Численные метода расчета тепловых процессов
3.7.1 Методы конечных разностей
3.7.2 Метод конечных элементов

Глава 4. Термомеханические процессы при сварке
§ 4.1. Основные допущения, принимаемые в инженерных методах определения сварочных деформаций и напряжений
§ 4,2. Кинетика деформаций и напряжений элементарных призм при нагреве по сварочным термическим циклам
§ 4.3. Кинетика образования продольных сварочных деформаций и напряжений
§ 4.4. Определение объема продольного укорочения сварного соединения
4.4.1. Влияние теплоотдачи на объем продольного укорочения сварного соединения
4.4.2. Влияние начального напряженного состояния на объем продольного укорочения сварного соединения
4.4.3. Влияние толщина сварного соединения на его объем продольного укорочения
4.4.4. Влияние изменения механических свойств при нагреве на объем продольного укорочения сварного соединения
§ 4.5. Кинетика образования поперечных сварочных деформаций
§ 4.6. Определение объемов укорочения при некоторых особых способах к условиях сварки
4.6.1. Нагрев листа неподвижным источником нагрева или короткими швами
§ 4.7. Учет фазовых превращений металла при оценке сварочных деформаций и напряжений
4.7.1. Влияние фазовых превращений на кинетику напряжений
4.7.2. Остаточные напряжения при учете фановых превращений
4.7.3. Определение объема продольного укорочения сварного соединения с учетом фазовых превращений
4.7.4. Учет фазовых превращений металла при точечном нагреве и выполнении коротких швов
4.7.5. Оценка двухосного напряженного состояния при фазовых превращениях металла

Глава 5. Расчетное определение сварочных деформаций и напряжений в балочных конструкциях
§ 5.1. Напряжения, деформации и перемещения в балках от продольных швов
5.1.1. Остаточные деформации и перемещения от продольных швов
5.1.2. Приближенное построение эпюр остаточных деформаций и напряжений от продольного шва
5.1.3. Деформации и перемещения от ряда продольных швов
5.1.4. Временные деформации и напряжения от продольного шва
§ 5.2. Деформации и напряжения в балках от поперечных швов
§ 5.3. Методика определения деформаций и перемещений в балках от продольных и поперечник швов
§ 5.4. Примеры расчета общих сварочных деформаций балочных конструкций
§ 5.5. Деформации при сварке секций и корпуса судна
§ 5.6. Пример расчета общих сварочных деформаций типовой секции

Глава 6. Местные сварочные деформации
§ 6.1. Разновидности местных деформаций
§ 6.2. Кинетика образования и величина угловых сварочных деформаций
§ 6.3. Деформации элементов из плоскости, вызываемые угловыми деформациями сварных соединений
§ 6.4. Деформации элементов из плоскости вследствие потери устойчивости

Глава 7. Численные методы определения сварочных деформаций и напряжений
§ 7.1. Математическая модель для оценки кинетики сварочных деформаций и напряжений
7.1.1. Зависимость между напряжениями а упругими деформациями
7.1.2. Условие возникновения и развития пластических деформаций
7.1.3. Зависимость между пластическими деформациями и напряжениями
7.1.4. Описание граничных условий и возмущающих факторов
§ 7.2. Методы реализации математической модели
7.2.1. Учет истории нагружения
7.2.2. Реализация физической и геометрической нелинейности
§ 7.3. Алгоритм решения задачи об одномерном напряженном состоянии
§ 7.4. Алгоритм решения задачи о сложном напряженном состоянии
7.4.1. Плоское напряженное состояние
7.4.2. Плоская деформация
7.4.3. Осесимметричное напряженное состояние
7.4.4. Решение линеаризованной задачи методом конечных элементов

Глава 8. Методы уменьшения сварочных деформаций и напряжений
§ 8.1. Конструктивные метода уменьшения сварочных деформаций
§ 8.2. Технологические методы предупреждения сварочных деформаций
§ 8.3. Технологические методы устранения сварочных деформаций и напряжений
8.3.1. Отпуск
8.3.2. Термическая правка
8.3.3. Механическая правка

Глава 9. Краткие сведения о прочности сварных соединений
§ 9.1. Предварительные замечания
§ 9.2. Прочность сварных соединений при действии статических нагрузок
§ 9.3. Хрупкая прочность сварных соединений
§ 9.4. Прочность сварных соединений при действии переменных нагрузок

Глава 10. Влияние сварочных деформаций и напряжений на работоспособность сварных соединений и конструкций
§ 10.1. Влияние сварочных напряжений на прочность при статической нагрузке
§ 10.2. Влияние сварочных напряжений на прочность при переменной нагрузке
§ 10.3. Влияние сварочных деформаций и напряжений на жесткость и точность размеров конструкции

Литература