Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Москва: ЦНИИС, 2006. — 169 с.
05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Пассек В.В. Целью работы является повышение эффективности изготовления сварных балок стальных мостов путем снижения затрат на вспомогательные операции. Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:
1) Совершенствование методов расчета температурных деформаций и напряжений;
2) Исследование закономерностей формирования температурных деформаций при сварочных процессах и термической правке и нахождение принципиальных схем совершенствования процессов изготовления сварных мостовых балок;
3) Разработка оборудования для изготовления сварных балок;
4) Разработка способа совмещения процессов предподогрева, сварки и термической правки грибовидности;
5) Исследование влияния термической правки на комплекс механических свойств стали;
6) Выявление путей дальнейшего расширения областей использования результатов, полученных при проведении данных работ. Методика исследования базировалась на сочетании математического моделирования процессов теплопроводности и формирования температурных деформаций и напряжений, экспериментов в лабораторных условиях и наблюдений за технологическими процессами в заводских условиях. Научная новизна работы определяется выявленными новыми закономерностями формирования температурных напряжений и деформаций при высокотемпературных нагревах стальных элементов в процессах сварки и термической правки:
- выявлен эффект снижения величины угловых деформаций грибовидности при наличии начального напряженного состояния от наложения сварных швов по сравнению с элементом без начального напряженного состояния. Определены зависимости величины этого снижения от толщины элемента, марки стали и других параметров;
- установлены зависимости изменения величины предварительного нагрева зоны сварного шва в процессе перемещения газовой горелки от величины эффективной мощности горелки и других параметров;
- выявлен характер изменения механических свойств металла при различной последовательности сварки и термической правки грибовидности и определены некоторые количественные характеристики этого изменения;
- разработана математическая модель процесса формирования температурных деформаций и напряжений при высокотемпературных нагревах за пределами области упругой работы материала. Разработанная математическая модель использована при разработке программы методом конечных элементов. Практическая значимость работы. На основании выполненных автором исследований разработаны положения, позволяющие повысить эффективность изготовления сварных мостовых балок.
05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Пассек В.В. Целью работы является повышение эффективности изготовления сварных балок стальных мостов путем снижения затрат на вспомогательные операции. Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:
1) Совершенствование методов расчета температурных деформаций и напряжений;
2) Исследование закономерностей формирования температурных деформаций при сварочных процессах и термической правке и нахождение принципиальных схем совершенствования процессов изготовления сварных мостовых балок;
3) Разработка оборудования для изготовления сварных балок;
4) Разработка способа совмещения процессов предподогрева, сварки и термической правки грибовидности;
5) Исследование влияния термической правки на комплекс механических свойств стали;
6) Выявление путей дальнейшего расширения областей использования результатов, полученных при проведении данных работ. Методика исследования базировалась на сочетании математического моделирования процессов теплопроводности и формирования температурных деформаций и напряжений, экспериментов в лабораторных условиях и наблюдений за технологическими процессами в заводских условиях. Научная новизна работы определяется выявленными новыми закономерностями формирования температурных напряжений и деформаций при высокотемпературных нагревах стальных элементов в процессах сварки и термической правки:
- выявлен эффект снижения величины угловых деформаций грибовидности при наличии начального напряженного состояния от наложения сварных швов по сравнению с элементом без начального напряженного состояния. Определены зависимости величины этого снижения от толщины элемента, марки стали и других параметров;
- установлены зависимости изменения величины предварительного нагрева зоны сварного шва в процессе перемещения газовой горелки от величины эффективной мощности горелки и других параметров;
- выявлен характер изменения механических свойств металла при различной последовательности сварки и термической правки грибовидности и определены некоторые количественные характеристики этого изменения;
- разработана математическая модель процесса формирования температурных деформаций и напряжений при высокотемпературных нагревах за пределами области упругой работы материала. Разработанная математическая модель использована при разработке программы методом конечных элементов. Практическая значимость работы. На основании выполненных автором исследований разработаны положения, позволяющие повысить эффективность изготовления сварных мостовых балок.