焊接结构 教学课件 ppt 作者 王文先 王东坡 齐芳娟 主编第1章 焊接接头静载力学行为.ppt

图1-42 点焊接头的工作应力分布 单排点焊接头的应力分布与t/d有关 */122 多排点焊以两端焊点受力最大不多于3排 图1-43多排点焊接头中各焊点的载荷分布 ∑F－一列焊点的总载荷量 Fmax－一个焊点的最大承载能力 n－焊点排数 图1-44 承载能力与焊点排数关系 */122 图1-45 点焊焊点受拉时的应力分布 */122 (2) 缝焊接头 缝焊接头的工作应力分布比点焊均匀，静载强度和动载强度都明显高于点焊接头。 */122 1.3.4 应力集中对工作性能的影响 图1-46 搭接接头的应力均匀化 只要接头材料具有足够的塑性，在加载过程中能发生应力均匀化，应力集中对接头的静载强度不会有影响。 */122 1.4.1 静载强度计算的方法和假设条件 (1) 静载强度计算的目的 在已知母材和焊接材料力学性能的情况下，计算焊缝的形状尺寸和长度； 在已知焊缝形状尺寸和长度的情况下，选择母材或焊接材料的强度级别； 在已知母材和焊接填充材料力学性能、焊缝形状尺寸和长度的情况下，校核焊缝的安全性。 1.4 焊接接头静载强度计算 */122 (2) 静载强度计算的方法 ① 计算判据 ② 最大工作应力 按照焊接结构的受力分析、结构形状和焊缝计算断面等数据计算而得 ③ 焊缝许用应力 折减系数法 数值法，即采用各行业针对不同焊接结构已经规定的具体数值。焊缝许用应力可以参考有关的焊接手册和行业标准。 */122 表1-5 一般焊接结构的焊缝许用应力 焊缝 种类 应力 状态 焊缝许用应力 一般E43及E50系列焊条电弧焊 低氢型焊条电弧焊，自动焊和半自动焊 对接 焊缝 拉应力 0.9[s] [s ] 压应力 [s] [s] 切应力 0.6[s] 0.65[s] 角焊缝 切应力 0.6[s] 0.65[s] */122 (3)焊接接头静载强度计算的简化假定 ①应力集中对接头强度无影响； ②接头的工作应力是均布的，以平均应力计算； ③正面角焊缝和侧面角焊缝的强度和刚度没有差别 ④ 焊脚尺寸的大小对角焊缝强度没有影响； ⑤ 角焊缝都是在切应力作用下破坏，对于等腰直角角焊缝，焊缝计算厚度a = 0.7K； ⑥ 忽略焊缝的余高和少量熔深，以焊缝中最小的断面a为计算断面。 */122 a=由内切三角形确定 图1-47 各种接头的焊缝计算断面 */122 1.4.2 熔化焊接头的静载强度计算 1.4.2.1 对接接头静载强度计算 在计算对接接头静载强度时，首先要确定载荷，找到承受最大载荷作用的焊缝位置，其次是分析焊缝所承受载荷的大小和方向，并求出合力，然后是确定焊缝横截面的最小高度和有效长度，得出焊缝有效工作截面。焊接接头的计算高度a按图1-47取，一般不考虑余高，焊缝的计算长度一般取焊缝实际长度。 */122 1.4.2 熔化焊接头的静载强度计算 1.4.2.1 对接接头静载强度计算 形式 简图 受力条件 计算公式 序号 对接接头 图1-48 对接接头受力图 受拉 (1-5) 受压 (1-6) 受剪 (1-7) 受垂直板面弯矩(M1) (1-8) 受板平面内弯矩(M2) (1-9) 表1-6 对接接头的静载强度计算公式 */122 1.4.2.2 搭接接头静载强度计算 (1)一般搭接接头 搭接接头的静载强度计算是以角焊缝的a为计算厚度，对于等腰直角角焊缝 。搭接接头无论受何种力，焊缝均按切应力进行计算。 */122 形式 简图 受力条件 计算公式 序号 搭接接头 图1-49 搭接接头受拉压力 受拉 受压 (1-10) 图1-50 分段计算法 受平面内弯矩力 (1-11) 图1-51轴惯性矩计算法 (1-12) 图1-52 极惯性矩计算法 (1-13) 轴惯性矩计算法 分段计算法 极惯性矩计算法 表1-7 搭接接头的静载强度计算公式 */122 (2)双缝搭接接头的静载强度计算 ① 长焊缝小间距搭接接头，可以忽略焊缝间距的影响。 (a) F⊥焊缝 (b) F∥焊缝 图1-53 长焊缝小间距搭接接头 */122 图1-53a 图1-53b */122 ② 短焊缝大间距搭接接头的强度计算 这种情况可以认为焊缝上的应力均匀分布，作用力集中在焊缝中心点上。 (a) F∥焊缝 (b) F ⊥焊缝 图1-54 短焊缝大间距搭接接头 */122 图1-54a 图1-54b */