Расчет на прочность сварных соединений Исполнитель

Расчет на прочность сварных соединений

{spoiler=Далее}

Расчет на прочность сварных соединений

         Два или несколько сваренных деталей являются сварным узлом. По прочности сварной узел должен быть близким по прочности к цельной детали. Прочность сварного соединения зависит от следующих основных факторов:

- способность к свариванию основного материала,

- способ сварки,

- характер действующих нагрузок.

Хорошо свариваются низко- и среднеуглеродистые стали. Высокоуглеродистые стали, чугуны и сплавы цветных металлов свариваются хуже. Прочность сварного шва снижают непровары, шлаковые и газовые включения. Эти дефекты являются основными причинами образования трещин в процессе сварки и при эксплуатации изделия. Влияние технологических дефектов сварки значительно усиливается при действии переменных и ударных нагрузок.

В результате действия описанных факторов возможное разрушение сварного узла под действием внешних нагрузок происходит в зоне термического влияния, то есть, в зоне шва (рис. 28.11).

Рис. 28.11.

Исходя из этого, расчет прочности стыкового соединения принято проводить по размерам сечения детали в зоне термического влияния. Возможное снижение прочности деталей, связанное со сваркой, учитывается при назначении допускаемых напряжений.

Расчет полосы, состоящей из двух частей, сваренных встык (рис. 28.12а), производится так:

£                            (28.4)

где: F – растягивающая сила в Н;

        А – площадь сечения полосы в мм²;

b – ширина полосы в мм;

        δ – толщина полосы в мм;

        [σ] _СВ – допускаемое напряжение растяжения для сварного шва;

         С учетом коэффициента запаса прочности для сварного соединения можно считать, что

где [σ_ДЕТ] – допускаемое напряжение растяжения для материала дета-

                   ли, то есть, свариваемых частей полосы.

Рис. 28.12.

         Если этот сварной узел нагружен изгибающим моментом М (рис. 28.12б), то расчет производится с учетом осевого момента сопротивления сечения W:

£                         (28.5)

        Расчет угловых швов приведем на примере соединения полос внахлестку лобовым и фланговыми швами (рис. 28.13). Расчет таких швов приближенно выполняют по среднему напряжению в сечении шва по биссектрисе n – n. Основным напряжением является касательное напряжение τ в этом сечении, а нагрузка считается равномерно распределенной между всеми тремя швами. Условие прочности выглядит так:

£              (28.6)

Рис. 28.13.

где [τ_СВ] – допускаемое напряжение на срез для сварных соединений.

         С учетом коэффициента запаса прочности для сварного соединения можно считать, что

где [τ_ДЕТ] – допускаемое напряжение среза для материала детали, то есть, свариваемых частей полосы.

{/spoilers}