Допустимі напруги, їх визначення для різних конструкційних матеріалів в залежності від виду навантажень, температури, умови навантаження

Допустиме напруження. Допустиме напруження при розрахунку по граничних навантаженнях посудин і апаратів визначається залежно від міцносних характеристик конструкційного матеріалу при розрахунковій температурі. Міцносні характеристики, у свою чергу, залежать від технології виготовлення, термообробки, характеру дії навантажень (статичний, динамічний), товщини листів прокату, особливостей середовища в апараті і умов експлуатації.

Значення допустимого напруження для сталей, в МПа, в робочих умовах при дії статичних одноразових навантажень визначають по формулах:

- для вуглецевих сталей при розрахунковій температурі t £ 380°С і низьколегованих сталей при t £ 420 °С по формулі:

де Rе – мінімальне значення межі текучості при розрахунковій температурі, МПа;

R_{р 0,2–мінімальне} – значення 0,2%-ої умовної межі текучості при розрахунковій температурі (напруга, при якій залишкове подовження складає 0,2%), МПа;

R_m – мінімальне значення тимчасового опору (межі міцності) при розрахунковій температурі, МПа;

n_т – коефіцієнт запасу міцності по межі текучості;

n_в – коефіцієнт запасу міцності по тимчасовому опору (межі міцності);

 

- для високолегованих (аустенітних) сталей при розрахунковій температурі t £ 525°С по формулі ,

де R_p1,0 – мінімальне значення 1%-ої умовної межі текучості при розрахунковій температурі (напруга, при якій залишкове подовження складає 1%), МПа;

- для вуглецевих сталей при розрахунковій температурі t > 380°С і низьколегованих сталей при t > 420°С ,

де – середнє значення межі тривалої міцності за 10⁵ ч при розрахунковій температурі, МПа;

– середня 1%-на межа повзучості за 10⁵ г при розрахунковій температурі, МПа;

n _д - коефіцієнт запасу міцності по межі тривалої міцності;

n _п – коефіцієнт запасу міцності по межі повзучості;

 

- для високолегованих (аустенітних) сталей при розрахунковій температурі t > 525°С

У разі відсутності даних по умовній межі текучості при 1%-ному залишковому подовженні допустиме напруження для аустенітних сталей визначають по формулах (3.6) або (3.8).

Для умов випробувань посудин і апаратів допустиме напруження, МПа, для вуглецевих низьколегованих сталей ,

для аустенітних сталей ,

де -мінімальне значення межі текучості при температурі 20°С, МПа;

- мінімальне значення умовної 0,2 %-ої межі текучості при температурі 20°С, МПа;

- мінімальне значення умовної 1,0 %-ої межі текучості при температурі 20°С, МПа.

При розрахунку на міцність посудин і апаратів з двошарових сталей допустиме напруження, МПа, визначається по формулі: ,

де - допустиме напруження при розрахунковій температурі для матеріалів відповідно основного і плакувального шарів, МПа;

s₁, s₂ – товщіни відповідно основного і плакувального шарів, мм;

c₁, c₂ - надбавка для компенсації корозії і ерозії основного і плакувального шарів, мм.

 

Коефіцієнти запасу міцності визначаються за даними спеціальних таблиць.