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焊接强度计算知识.doc

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焊接强度计算知识.doc

焊接强度计算知识各种焊接接头都有不同程度的应力集中,当母材具有足够的塑性时,结构在静开车破坏之前就有显著的塑性变形,应力集中对其强度无影响。例如,侧面搭接接头在加载时,如果母材和焊缝金属都有较好的塑性,其切应力的分布是不均匀的,见图29。继续加载,焊缝的两端点达到屈服点σs,则该处应力停止上升,而焊缝中段各点的应力因尚未达到σs,故应力随加载继续上升,到达屈服点的区域逐渐扩大,应力分布曲线变平,最后各点都达到σs。如再加载,直至使焊缝全长同时达到强度极限,最后导致破坏。36什么是工作焊缝什么是联系焊缝焊接结构上的焊缝,根据其载荷的传递情况,可分为两种一种焊缝与被连接的元件是串联的,承担着传递全部载荷的作用,一旦断裂,结构就立即失效,这种焊缝称为工作焊缝,见图30a、图30b,其应力称为工作应力。另一种焊缝与被连接的元件是并联的,仅传递很小的载荷,主要起元件之间相互联系的作用,焊缝一旦断裂,结构不会立即失效,这种焊缝称焊接强度计算知识为联系焊缝,见图30c、图30d,其应力称为联系应力。设计时,不需计算联系焊缝的强度,只计算工作焊缝的强度。37举例说明对接接头爱拉(压)时的静载强度计算。全焊透对接接头的各种受力情况见图31。图中F为接头所受的拉(压)力,Q为切力,M1为平面内弯矩,M2为垂平面弯矩。受拉时的强度计算公式为Fσt=───≤〔σ′t〕Lδ1F受压时的强度计算公式为σα=───≤〔σ′α〕Lδ1式中F接头所受的拉力或压力(N)L焊缝长度(cm)δ1接头中较薄板的厚度(cm)焊接强度计算知识σ接头受拉(σt)或受压(σα)时焊缝中所承受的应力(N/cm2)㈠〔σ′t〕焊缝受拉时的许用应力(N/cm2)〔σ′α〕焊缝受压时的许用应力(N/cm2)计算例题两块板厚为5mm、宽为500mm的钢板对接焊在一起,两端受28400N的拉力,材料为Q235A钢,试校核其焊缝强度。解查表得〔σ′t〕14200N/cm2。根据已知条件,在上述公式中,F28400N,L500mm50cm,δ15mm0.5cm,代入计算为F28400σt=───=─────=1136N/cm2<14200N/cm2Lδ1500.5∴该对接接头焊缝强度满足要求,结构工作安全。38举例说明对接接头受剪切时的静载强度计算。受剪切时的强度计算公式为Qτ───≤〔τ′〕Lδ1式中Q接头所受的切力(N)L焊缝长度(cm)焊接强度计算知识δ1接头中较薄板的厚度(cm)τ接头焊缝中所承受的切应力(N/cm2)〔τ′〕焊缝许用切应力(N/cm2)计算例题两块板厚为10mm的钢板对接焊,焊缝受29300N的拉力,材料为Q235A钢,试设计焊缝的长度(钢板宽度)。解查表得〔τ′〕9800N/cm2。根据已知条件,在上述公式中,Q29300N,δ110mm1cm,代入计算为Q28400L≥──────=──────=2.99cm29.9mmδ1〔τ′〕19800取L30mm。即当焊缝长度(板宽)为30mm时,该对接接头焊缝强度能满足要求。39举例说明对接接头受弯矩时的静载强度计算。受水平板面内弯矩的强度计算公式为6M1σ────≤〔σ′t〕δ1L2受垂直板面内弯矩的强度计算公式为

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