3c Vlastiti naponi Flashcards
Koji su uzroci nastanka vlastitih napona?
1) uslijed djelomičnog zagrijavanja
2) uslijed zavarivanja
3) uslijed valjanja profila
Opiši nastanak vlastitih napona uslijed djelomičnog zagrijavanja.
Promatramo čelični lim koji se zagrijava na pojedinim mjestima.
Zagrijavanje čelika izaziva izduženje i smanjenje granice popuštanja, a rashlađivanje daje obrnute efekte, tj. skraćenje i povećanje granice popuštanja.
Nastanak vlastitih napona možemo opisati u 2 faze:
a) prva faza: djelomično zagrijavanje
Zagrijani dijelovi žele se izdužiti, ali su djelomično spriječeni hladnim dijelovima. Hladni dijelovi elastično se deformiraju i ponašaju se kao sabijene opruge s elastičnom silom F koje se žele vratiti u prvobitno stanje. Sile F uzrokuju u zagrijanim dijelovima plastično skraćivanje jer je u njima pala granica popuštanja, pa su mekši od hladnih dijelova.
b) druga faza: hlađenje
Zagrijani dijelovi žele se skratiti, ali su u ohlađenom stanju prekratki (radi plastičnog sabijanja sa strane hladnih dijelova). U međuvremenu granica popuštanja zagrijanih dijelova raste i oni postaju krući. Plastični dio deformacije, zaostao od ugrijanog stanja, izaziva u opruzi (nezagrijanim dijelovima) vlačnu silu F, budući da je zagrijavani element kraći od polaznog stanja (ohlađeno stanje). U krajnjem stanju (poslije hlađenja) nastaju zaostale deformacije i, zbog unutarnjih sila, vlastiti naponi.
Opiši nastanak vlastitih napona uslijed zavarivanja.
Zavarivanjem dolazi do lokalnog unošenja topline u dijelove elemenata koji se zavaruju čime se dio elementa isteže, a hlađenjem se steže.
U krajnjem stanju na mjestu zavarivanja (lokalno zagrijavanje) nastaju vlačni naponi, a u ostalim dijelovima tlačni naponi.
Obzirom na činjenicu može li se ostvariti istezanje odnosno stezanje elementa tijekom i nakon zavarivanja, razlikujemo 4 osnovna slučaja. Skiciraj ih i objasni.
Kako je moguće razgraditi vlastite napone nastale uslijed zavarivanja?
Razgradnja vlastitih napona je moguća:
* žarenjem za uklanjanje napona
* predgrijavanjempovršina prije zavarivanja
* svjesnim, parcijalnim zagrijavanjem poslije zavarivanja
* statičkim opterećenjem konstrukcije
Opiši nastanak vlastitih napona uslijed valjanja profila.
Zone A se hlade brže nego zone B, zbog tog nastaje plastično sabijanje zone B (granica popuštanja je u njima niža zbog viših temperatura).
Zbog nastalog plastičnog sabijanja, zona B je postala prekratka, a zbog zahtjeva za kontinuitetom materijala javljaju se vlačni naponi.
Za zadovoljnje ravnoteže unutarnjih sila, u zonama A se javljaju tlačni naponi.
Kako izražavamo vlastito naponsko stanje (izraz)?
O čemu ovise vlastiti naponi?
Vlastiti naponi ovise u velikoj mjeri o geometriji profila i načinu hlađenja, a ne ovise o kvaliteti čelika (jer je otpornost na temperaturu približno jednaka za sve vrste čelika, tako da je i tzv. plastično sabijanje isto za sve čelike).
Skiciraj naponsko stanje u presjeku profila za slučaj h/b ≤ 1.2
Skiciraj naponsko stanje u presjeku profila za slučaj 1.2 < h/b < 1.7
Skiciraj naponsko stanje u presjeku profila za slučaj h/b ≥ 1.7
