Распределение напряжений в лобовых швах.

Рис.

Эксперименты и расчеты показывают, что в лобовых угловых швах существуют значительные концентрация напряжений, зависящая от конфигурации поперечного сечения, т.е. глубины проплавления e, угла при вершине b, и направления действия силы. Концентрация значительно снижается при увеличении глубины проплавления e и увеличении угла b, в случае действия нагрузки вдоль противолежащего катета.

Рис.

При возрастании нагрузок и приближении напряжений к s _т концентрация снижается. Причем при одинаковых уровнях средних напряжений в основном металле, нагрузка перпендикулярная плоскости непровара (сила Р ₁) дает большую концентрацию, чем нагрузка параллельная плоскости непровара (сила Р ₂). Напряжения концентрируются в плоскости АD, проходящей через корень шва.

Рассмотрим нахлесточное соединение с лобовым швом. В сечении А-А наибольший коэффициент концентрации a =2. Распределение напряжений в сечениях сварного соединения приведены на рис..

Рис.

Рис.

В нахлесточном соединении с двумя лобовыми швами усилия между ними распределяются равномерно, если элементы имеют равные толщины. При неодинаковых толщинах распределение усилий между элементами определяются формулой

s ₂ - большая толщина, l - длина нахлестки.

Концентрация напряжений имеет место также в лобовых швах тавровых соединений (соединения “впритык”). Наибольшая концентрация напря-

Рис.

жений возникает в соединениях с непроваром, который изменяет поток напряжений и создает дополнительную концентрацию напряжений.

Разделка кромок, соединяемых элементов, обеспечивающих полный провар по всей толщине, создает более благоприятные условия работы соединения и снижает концентрацию напряжений. Механическая обработка шва, обеспечивающая плавные сопряжения шва и основного металла приближает распределение напряжений в соединении “в притык” к распределению напряжений в стыковых соединениях.

Рис.

Дата добавления: 2015-07-08