Обобщенное решение для комбинированной нагрузки



По сравнению со стандартным методом расчета, метод сравнения напряжений является альтернативой для расчета напряжений от осевого усилия или изгибающего момента, действующего в плоскости, перпендикулярной плоскости шва. Обычно напряжение в сварных швах имеет нормальную и тангенциальную компоненты. Метод сравнения напряжений основывается на том факте, что прочность материала шва на сдвиг меньше прочности на растяжение. Чтобы упростить расчет, сварные соединения проверяются только на напряжения среза. В деталях же расчетный метод не отличается от стандартного. Расчетные формулы также аналогичны.

Нагрузка в плоскости, перпендикулярной плоскости шва:

Напряжение среза от осевого усилия FZ

Где:

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

Напряжение среза от изгибающего момента M

Где:

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

Нагрузка в плоскости шва:

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:

  T крутящий момент [Нм, фн фт]
  u константа
    - при расчете в метрических единицах u = 1000
    - при расчете в британских единицах u = 12
  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]

Полное напряжение среза в исследуемой точке сварного шва

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]
  t Z напряжение среза от сдвигающего усилия FZ[МПа, фн/кв.дюйм]
  t ZM напряжение среза от изгибающего момента M [МПа, фн/кв.дюйм]

2. Расчет для сравнения напряженийs s

Сравнение напряжений определяется по частным напряжениям согласно формуле.

при этом для компонента X напряжения, действующего в исследуемой точке шва перпендикулярно его направлению, применяется формула aX = a3. В противном случае aX= a4. То же справедливо для компонента Y напряжения, действующего перпендикулярно направлению шва: aY = a3 или aY = a4.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 209; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ