模塊10 焊接接頭的強(qiáng)度計(jì)算《焊接科學(xué)與工程》教學(xué)課件

第X章XXXX模塊10

焊接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算第十章焊接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算10.1焊接接頭應(yīng)力集中與應(yīng)力分布10.2對(duì)接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算10.3搭接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算10.4角焊縫靜載強(qiáng)度計(jì)算10.1焊接接頭應(yīng)力集中與應(yīng)力分布1、應(yīng)力集中的概念定義

由于焊接的形狀和焊縫布置的特點(diǎn)，焊接接頭工作應(yīng)力的分布是不均勻的，其最大應(yīng)力比平均應(yīng)力值高，這種情況稱應(yīng)力集中。表達(dá)式：2、焊接接頭中存在應(yīng)力集中的影響因素1）

焊接工藝缺陷、冶金缺陷、夾渣、氣孔、咬邊、未焊透均會(huì)引起應(yīng)力集中、其中咬邊、未焊透較為嚴(yán)重。2）不合理的焊縫外形。不同焊縫形狀會(huì)引起不同程度的應(yīng)力集中。3）接頭型式：不同接頭型式引起應(yīng)力集中不同。4）制造過(guò)程中的缺陷。5）焊接殘余應(yīng)力。3、對(duì)接接頭的應(yīng)力分布1）對(duì)接接頭的焊縫形狀產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)不連續(xù)性，因而引起不同的應(yīng)力分布，在焊縫與母材的過(guò)渡處引起應(yīng)力集中，最大應(yīng)力集中部位在焊趾。2）應(yīng)力集中系數(shù)：4、丁字接頭（十字接頭）的應(yīng)力分布

十字接頭有熔透和未熔透兩種1）未熔透的十字接頭，在焊趾和焊根處有較大的應(yīng)力集中系數(shù)，其中以焊根處為最大。2）熔透的十字接頭有較小的應(yīng)力集中系數(shù)。5、搭接接頭的應(yīng)力分布正面搭接焊縫:與力作用方向垂直的焊縫①焊縫根部點(diǎn)、焊趾點(diǎn)應(yīng)力集中嚴(yán)重②焊趾點(diǎn)的應(yīng)力集中系數(shù)隨角焊縫的斜邊的夾角而變③減小、增大熔深焊透根部和增大底邊焊腳長(zhǎng)度，可使應(yīng)力集中系數(shù)減小5、搭接接頭的應(yīng)力分布側(cè)面搭接焊縫:與力作用方向平行的焊縫側(cè)面搭接焊縫兩端的應(yīng)力集中系數(shù)最大，如果加上正面焊縫，可以減少側(cè)面焊縫的應(yīng)力集中，但卻加強(qiáng)了與受力方向垂直的正面焊縫焊趾處的應(yīng)力集中，所以疲勞強(qiáng)度可能更低。6、電焊接頭的應(yīng)力分布單排點(diǎn)焊接頭的應(yīng)力分布多排點(diǎn)焊以兩端焊點(diǎn)受力最大焊縫接頭強(qiáng)度計(jì)算的原則和假設(shè)不考慮焊縫余高焊縫長(zhǎng)度取實(shí)際長(zhǎng)度計(jì)算厚度取兩板中較薄者殘余應(yīng)力對(duì)接頭強(qiáng)度無(wú)影響應(yīng)力集中對(duì)接頭強(qiáng)度無(wú)影響接頭的工作應(yīng)力是均布的，以平均應(yīng)力計(jì)不計(jì)正面與側(cè)面焊縫、焊縫的加強(qiáng)與減弱和不同焊接規(guī)范引起的焊縫性能差異，而用統(tǒng)一的計(jì)算截面和許用應(yīng)力角焊縫都是在切應(yīng)力作用下破壞的。焊接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算受拉時(shí)：受壓時(shí)：受剪時(shí)：10.2對(duì)接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算面內(nèi)彎：垂直彎：∴綜合作用：10.2對(duì)接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算10.3角焊縫靜載強(qiáng)度計(jì)算單面手工焊時(shí)：?jiǎn)蚊孀詣?dòng)焊時(shí)：雙面手工焊時(shí)：雙面自動(dòng)焊時(shí)：雙面焊的正面、側(cè)面聯(lián)合塔接焊縫的強(qiáng)度公式：10.3角焊縫靜載強(qiáng)度計(jì)算單面焊的正面、側(cè)面聯(lián)合塔接焊縫的強(qiáng)度公式：母材及焊縫的許用應(yīng)力設(shè)計(jì)應(yīng)力小于許用應(yīng)力。母材和焊縫的許用應(yīng)力分別用[]和[]表示。焊縫的許用應(yīng)力[]大小與許多因素有關(guān)，不但與焊縫工藝、材料有關(guān)，而且也與焊接檢驗(yàn)方法的精確程度有關(guān)。焊縫的許用應(yīng)力[]也可以由母材的許用應(yīng)力[]乘以焊縫的強(qiáng)度減弱系數(shù)f來(lái)估算，即：[]=[]（取值）例題例1兩塊板厚為5mm、寬為50mm的鋼板對(duì)接，兩端受28400N的拉力，材料為Q235—A鋼，[бˊ]＝142MPa，試校核其焊縫強(qiáng)度。例2：兩塊板厚為10mm的鋼板對(duì)接，焊縫受29300N的切力，材料為Q235—A鋼，[τˊ]＝98MPa，試設(shè)計(jì)焊縫的長(zhǎng)度（鋼板寬度）例題例1兩塊板厚為5mm、寬為50mm的鋼板對(duì)接，兩端受28400N的拉力，材料為Q235—A鋼，[бˊ]＝142MPa，試校核其焊縫強(qiáng)度。解:已知F=28400N，L=50mm，δ=5mm，[бˊ]＝142MPa，代入公式得所以該對(duì)接接頭焊縫強(qiáng)度滿足要求，結(jié)構(gòu)工作時(shí)是安全的。

例題例2：兩塊板厚為10mm的鋼板對(duì)接，焊縫受29300N的切力，材料為Q235—A鋼，[τˊ]＝98MPa，試設(shè)計(jì)焊縫的長(zhǎng)度（鋼板寬度）解由公式可知由已知條件知Q=29300N，δ=10