Крупномасштабные образцы
В связи с этим, а также для уточнения запасов вязкости материалов, применяемых в сварных конструкциях, возникает необходимость в расчетной оценке влияния остаточных напряжений на несущую способность сварных соединений в зависимости от размеров дефекта и свойств материала. Подобная задача на основании дислокационной модели исследовалась в применительно к сварным соединениям с одинаковыми механическими свойствами основного металла и металла шва. Для сварных соединений из стали низкой и средней прочности характерен повышенный предел текучести металла шва. Рассматривается бесконечная пластина, содержащая зону с повышенным пределом текучести и трещиноподобный дефект, расположенный внутри этой зоны или выходящий в основной материал. Кроме того, анализируется случай, когда аналогичная пластина содержит остаточные напряжения. В соответствии со сказанным найдены выражения для размера пластической области и раскрытия трещины применительно к следующим случаям.
Экспериментальную проверку полученных выражений целесообразно провести применительно к крупномасштабным образцам, используемым для определения сопротивляемости хрупкому разрушению различных зон сварного соединения в условиях статического и циклического нагружения. Подобные образцы представляют собой пластины из низкоуглеродистой стали с продольным сварным швом и острыми искусственными надрезами или трещинами, расположенными в металле шва или зоне. В зависимости от цели испытаний дефекты создаются в образцах до или после завершения процесса сварки, что имеет принципиальное значение. В том случае, если необходимо определить чувствительность определенной зоны сварного соединения к технологическим повреждениям, обусловленным динамическим старением металла, надрез в околошовной зоне, выполняется до начала процесса сварки, что позволяет создать в его окрестностях концентрацию термопластических сварочных деформаций. При этом удается хорошо воспроизвести наиболее опасные технологические повреждения материала, характерные для многочисленных случаев хрупкого разрушения сварных конструкций.