СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ БАЛКИ ТАВРОВОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

Упругое состояние тавра

Основные обозначения указаны на рис. 30, а, где /г4 — h3 —• ширина изотермы Тк и 1г3 — /г2 — расстояние от изотермы Тк до границы пластических деформаций в предельном состоянии нагрева по перпендикуляру к огибающей изотермы Тк в точке их касания для стенки; 2Ьг— ширина изотермы Тк и 62— Ьг — расстояние от изотермы Тк до границы пластических деформаций нагрева для полки но одну сторону от плоскости продольной симметрии балки. Среднюю толщину стенки в зоне шва, где —/г4 ^ у ^ —ha обозначим через бь Примем также, что при про­хождении электрода стенка и полка нагреваются равномерно

СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ БАЛКИ ТАВРОВОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

по толщине. В соответствии с первым методом (п. 29) и первым способом уточнения (п. 31) распределение температуры охлажде­ния определится соотношениями:

Т = Г(1) = 0;

у» 2)

— Л2 «с г/ < /г,; — ha^y^ — h2

СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ БАЛКИ ТАВРОВОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

(8.29)

Т — 7,(8) = — Т'к; Т = Г(4) = — Тк т'

Г=т<и=--брлг(г+^

У __ у(7) __ у(8) _ Q.

где hi + /і8 = /г.

178

Напряжение ахх определится по формуле (8.22), где постоян­ные Сі и С2 найдутся из условий равновесия внутренних сил в рассматриваемом поперечном сечении тавра. Для этих постоян­ных получим:

а ЕТ'

С{ — 2qjK [бі(Аз — Аг) {h-2 -)- 2Лз) ф - 36і(/і4 Л*) ф-

Ф - 3 (Ai ф - А2) (^s — А4)];

(8.30)

а ЕТ„

Сг — щг - [бі (Аз — Аг) ф - 26i (А4 A3) ф-

ф - 2(Аіф-.&г) (Ав —А4)].

Деформации ехх, ет определятся по формулам (8.8), а смещения находятся путем интегрирования уравнений Коши:

6Cjxy. 2С%х

и =

SHAPE * MERGEFORMAT

СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ БАЛКИ ТАВРОВОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

(8.31)

3C, jc2

v = — - g - [(ЗСхуф-2С2) у] ф-а (1 ф - р.) | Tdy -

где функция Т определена соотношениями (8.29), а постоянные Сі и С2 определяются формулами (8.30).

Для иллюстрации на рис. 30, б, в приведены графики изме­нения ахх по высоте стенки и ширине полки тавра, где для рас­четов принято 81 = 28і = 16 мм, А — 300 мм, А5— Л4 = 6г, А = 50 мм, Aj = 16 мм.

Упруго-пластическое состояние тавра

Обозначим через (—і]), £ и (—£) границы зон пластических деформаций, где —/г3 < —т] —rj2, Аг £ =sS А2, —А2 — £ «£ —Ь1ш Температура охлаждения для упругих и упруго-пласти­ческих зон определится соотношениями: упругие зоны:

у(2) ___

J*(5) =_____

Л з — h2

ТІ

62 — fci

г'

(8.32)

Г(6) _

(А2 + ^); (А* + г); (г— AJ;

62 —

Г(7) - 0;

7(1) = 0; ті

— hz^y^hi,

— ті —Л2;

— Л5<г/< —л4;

— A2^z< — £;

— А5 < у ^ — Л4;

£<2=^ А2;

— A5sS#< —Л4;

— А==^гс— А2; —А6«=с */«£ —А4;

Напряжения и деформации в упругих и упруго-пластических зонах соответственно определятся соотношениями (8.25), (8.26). Для нахождения постоянных интегрирования Clt С2 и величин г и £ можно использовать условия:

j axxdF = 0;

f axxydF = 0;


(8.34)

Jy)

^ХХ

Лу)

(— n) = e« (— ч)г

„(р).

*&'(-£) = «£'(-£)■

аЕЬлТг. ,9

Эти условия дадут систему:

—6CiS<p)+2C2.F(j/) + o'sF(p) +

аЕб1Тк

(8.35)

X

6 (А. —А,) 4 *11-1/ 4(^-6,)

X (Л| —Д1)(62 —1)2 = 0;

— 6CtT) + 2С2 = (1 + р) Os + аЕТ (—rj);

-6Cift5 + 2С2 = 4- (1 + ц) 4 + а£Г (- Q,

Ь2 —

—6Сі (л - 4Р)) - 2C2sip) + o'ssip) -

аЕТІ

-(Л| —ЗАаГ]2 + 2Т]3)

(62-£)2 = 0;

где J{zp), SzP) — соответственно момент инерции и статический мо­мент площади f (р> пластической зоны; = F — /г(р);

П-Ч) =

ті

Т( £) = ■

■(Аа-£).

кУ

I /

Л5 — т)

(8.36)

2Со

Ь2 — Ь

Последние два уравнения этой системы дадут:

а£Г'„ / й,_ч

Q-Zt „ / її

eC‘ = T^kU

а^гі, ь2_ц ь2_£

^) + _3_(l+ll)crs +

+ А.-Т, —ті).

Подставив последнее в первые два уравнения системы (8.35), получим следующую систему для определения величин Г] и £:

аЕТ

+ [(*«—Л'6- + 2fe-4)p“I +

■(*■ —£)а = 0;

аЕб2Тк, и n2

bo — ьл

(8.37)

(JV=JL + AqL) (j __ У(Р) _ S(P)) +

л6 — ч л3 — а2 1 б2 — *1 /

н/;Т„

X

3 52 6 (А,-А,)

X [б^Аа - ті) S<p) + бі (Л| - ЗА2т!2 + 2tj8)] -

а£Т

^г(Л5-А!)(62-£)2 = 0,

4 (fc2 — Ьф

ЛР) — (А3 ’і) (Я т h3t + ц) Ч—g - (hi — h,) (h A4A3 - j - A3) +

+ -3- ? (h5 h^ (hi - f - A5A4 - j - A4);

sip) = 4 № —h)+~ ei (h - hi) +1 (hi - /4);

F(p) = 6j (hs — rj) + 6І (hi — h3) - f 2£ (As — hi).

В каждом конкретном случае при заданных размерах тавра и ре­жиме сварки, характеризуемом величинами (А3 — А2), (А4 — А3), bі, (Ь2— 6 J, из последней системы могут быть найдены т) и £, знание которых определяет деформации и напряжения в точках тавра. Смещения его точек могут быть найдены путем интегриро­вания уравнений Коши. В упругих зонах последние определяются соотношениями (8.31), где постоянные Сі и С2 могут быть выра­жены формулами (8.36). Общее изменение формы тавра опреде­ляется смещениями упругой зоны стенки.

В п. 32—34 применена приближенная теория сварочных де­формаций и напряжений к задачам, где имеет силу гипотеза плоских сечений. Аналогично могут быть рассмотрены другие случаи полос или балок постоянного или переменного попереч­ного сечення. Для решения этих задач используется первый метод, позволяющий свести задачу определения сварочных деформаций и напряжений к температурной задаче деформируемой среды, где распределение температуры мгновенного охлаждения опреде­ляется законом распределения пластических деформаций предель­ного состояния нагрева.

Применение этого метода расширяет класс решаемых задач, делая возможным использование уже известных решений темпе­ратурных задач деформируемого тела [8, 15, 26, 59, 67, 68, 80, 91, 92).

СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ

Сварка монтажных стыков

Как отмечалось выше, при стыковании на монтаже двух сек­ций конструкции условия для выполнения сварки являются наиболее тяжелыми. Выполнение сварки всего сечения одно­временно— совершенно невозможно, а поэтому после наложения части швов …

Влияние методов выполнения шва

Если на общие деформации сварных конструкций большое влияние оказывает последовательность наложения отдельных швов, то на местные деформации и деформации из плоскости свариваемых листов существенное влияние оказывает метод выполнения каждого шва. …

Влияние последовательности наложения швов

Как отмечалось выше, при сварке сложных составных сече­ний и конструкций характер возникающих деформаций зависит от порядка наложения швов. Поэтому одним из основных средств борьбы с деформациями при изготовлении сварных конструкций …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.