Следует
отметить, что условие равнопрочности для соединений с лобовыми швами не
выполняется и применять их нецелесообразно;
в) аналогично для
соединений с комбинированными швами (см. рис. 4.5, в) можно определить размер I =. 0,7b .
При
статическом нагружении нахлесточных сварных соединений моментом Τ (рис. 4.7, а), действующим в
плоскости стыка деталей, напряженное состояние комбинированных угловых швов
приближенно оценивают величиной касательного напряжения τ в опасном сечении
шва (см. рис. 4.4, а, сечение А-А). Приближенное решение этой задачи получено
при допущениях:
Г)
свариваемые детали считают абсолютно жесткими, а деформируются под нагрузкой
только швы (в действительности все детали имеют конечную жесткость, что влияет
на характер на- гружения шва [14]);
2)
под действием момента Τ пластина поворачивается вокруг центра тяжести (ЦТ) площади опасного
сечения швов в пределах упругих деформаций швов на угол dtp .
Поверхность
разрушения швов условно разворачивают на плоскость стыка и составляют расчетную
схему (рис. 4.7, б), Рассматривают текущую площадку dA с
напряжением хт,
расположенную на радиусе р, и фиксированное положение площадки dA с тГтах на радиусе ртах
. Перемещение выделенных зон на величину ρίίφ характеризует (согласно закону Гука)
величину напряжений, которые пропорциональны своим радиусам:
|
Рис. 4.7. Расчетные схемы нахлесточных сварных соединений, нагруженных в
плоскости стыка
|
Элементарная
сила dF, действующая на
элементарной площадке dA, перпендикулярна
радиусу ρ и
составляет величину dF - xTdA ,
элементарный момент dT - pzTdA .
Условие равновесия
пластины
С
учетом того, что t7maji/pmax величина
постоянная, и после подстановки выражения (4.6) под знак интеграла имеем
где
Ур — полярный момент инерции повернутой на плоскость
стыка
поверхности разрушения относительно центра тяжести, J ρ = J χ -г J γ (здесь J х
и Jy — главные
моменты инерции относительно соответствующих осей).
Таким
образом, преобразуя выражение (4.7), можно определить величину касательного
напряжения в наиболее нагруженной зоне сварного шва:
На
рис. 4.7, в
изображено сварное нахлесточное соединение с комбинированными швами при наг
ружении постоянной силой F, действующей в плоскости стыка. Силу F заменяют
ее составляющими Fx = F cosa и Fy = F sin a , которые
переносят в центр тяжести сварного шва. При переносе сил в плоскости стыка возникает
вращающий момент Τ — LFY sin a .
|
