Напряжение среза от изгибающего момента



- компонент X напряжения

- компонент Y напряжения

Где:

  MF изгибающий момент [Нмм, фн д]
  rY расстояние между исследуемой точкой и центром масс сварочной группы по оси Y [мм, д]
  rX расстояние между исследуемой точкой и центром масс сварочной группы по оси X [мм, д]
  J полярный момент инерции сварочной группы [мм4, д4]

Результирующее напряжение среза в исследуемой точке сварного шва

Где:

  t X напряжение среза от сдвигающего усилия FX''[МПа, фн/кв.дюйм]
  t XM компонент X напряжения среза от изгибающего момента [МПа, фн/кв.дюйм]
  t Y напряжение сдвига, вызываемое силой сдвига FY' [МПа, фн/кв.дюйм]
  t YM компонент Y напряжения среза от изгибающего момента [МПа, фн/кв.дюйм]

5. Расчет сравнительного напряженияsS

Сравнение напряжений определяется по частным напряжениям согласно формуле:

при этом для компонента X напряжения, действующего в исследуемой точке шва перпендикулярно его направлению, применяется формула a X = a 3. В противном случае aX= a 4. То же справедливо для компонента Y напряжения, действующего перпендикулярно направлению шва: a Y = a 3 или a Y = a 4.

Где:

  t X напряжение среза от сдвигающего усилия FX''[МПа, фн/кв.дюйм]
  t XM компонент X напряжения среза от изгибающего момента [МПа, фн/кв.дюйм]
  t Y напряжение сдвига, вызываемое силой сдвига FY' [МПа, фн/кв.дюйм]
  t YM компонент Y напряжения среза от изгибающего момента [МПа, фн/кв.дюйм]
  a 3 коэффициент преобразования сварного соединения для углового шва [-]
  a 3 коэффициент преобразования сварного соединения для углового шва [-]

Расчет угловых сварных швов, нагруженных в плоскости, перпендикулярной плоскости соединения деталей

Стандартная процедура расчета

Обобщенное решение для комбинированной нагрузки

Нагрузка в плоскости, перпендикулярной плоскости шва, вызывает в шве растягивающее или сжимающее напряжение .

Нормальное напряжение от осевого усилия FZ

Где:

  FZ осевое усилие [Н, фн].
  A площадь сварочной группы [мм2, д2].

Нормальное напряжение от изгибающего момента M

Где:

  u константа
    - при расчете в метрических единицах u = 1000
    - при расчете в британских единицах u = 12
  M изгибающий момент [Нм, фунт фут]
  rY расстояние между исследуемой точкой и центром масс сварочной группы по оси Y [мм, д]
  I момент инерции сварочной группы относительно нейтральной оси X [мм4, д4]

Полное нормальное напряжение

s = sF ± sM [МПа, фунт/кв.дюйм]

Где:

  sF нормальное напряжение от осевого усилия FZ [Н, фунт]
  sM нормальное напряжение от изгибающего момента M [мм, д]

Нагрузка в плоскости шва вызывает в шве напряжение сдвига :

Напряжение среза от усилия среза FY

Где:

  FY усилие среза [Н, фн]
  A площадь сварочной группы [мм2, д2]

Напряжение среза от крутящего момента T

- компонент X напряжения

- компонент Y напряжения

Где:

  u константа
    - при расчете в метрических единицах u = 1000
    - при расчете в британских единицах u = 12
  T крутящий момент [Нм, фн фт]
  rX расстояние между исследуемой точкой и центром масс сварочной группы по оси Y [мм, д]
  rY расстояние между исследуемой точкой и центром масс сварочной группы по оси Y [мм, д]
  J полярный момент инерции сварочной группы [мм4, д4]

Полное напряжение среза

Где:

  t XT компонент X напряжения среза от крутящего момента T [МПа, фн/кв.дюйм]
  t Y напряжение сдвига, вызываемое силой сдвига FY' [МПа, фн/кв.дюйм]
  t YT компонент Y напряжения среза от крутящего момента T [МПа, фн/кв.дюйм]

Результирующее напряжение среза в исследуемой точке сварного шва

Где:

  s полное нормальное напряжение [МПа, фунт/кв.дюйм]
  t полное напряжение среза [МПа, фунт/кв.дюйм]

2. Нагрузка от изгибающего усилия FY

В расчетах изгибающее усилие может быть заменено комбинацией усилия среза FY, действующего в плоскости шва, и изгибающего момента M, действующего в плоскости, перпендикулярной плоскости шва. После этого напряжение в шве может быть рассчитано с помощью описанной выше процедуры.

Изгибающий момент определяется по формуле:

Где:

  FY усилие среза [Н, фн]
  e плечо изгибающего усилия [мм, д]
  u константа
    - при расчете в метрических единицах u = 1000
    - при расчете в британских единицах u = 12

3. Нагрузка от произвольного усилия FY

В расчетах произвольное усилие F может быть заменено комбинацией усилия среза FY, действующего в плоскости среза с осевым усилием FZ, и изгибающего момента M, действующего в плоскости, перпендикулярной плоскости среза. Затем с помощью описанной выше процедуры рассчитывается напряжение в шве.

Отдельные компоненты нагрузки определяются по формулам:

- изгибающий момент

- осевое усилие

FZ = F cos j [Н, фунт]

- усилие среза

FY = F cos j [Н, фунт]

Где:

  F действующая сила [Н, фн]
  rF плечо силы относительно центра масс сварочной группы [мм, д]
  u константа
    - при расчете в метрических единицах u = 1000
    - при расчете в британских единицах u = 12
  j угол приложения действующей силы [°]

Метод сравнения напряжений


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 178; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ