№1

ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ. ПРЕДЕЛЬНЫЕ, ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ … НАПРЯЖЕНИЯ

Под несущей способностью понимают способность конструкции препятствовать наступлению предельных состояний. Предельным состоянием конструкции называют такое состояние, при котором она перестает удовлетворять предъявленным к ней эксплуатационным требованиям. Согласно норм расчета атомного оборудования, при проектирование конструкции рассматривают следующие предельные состояния:

1) кратковременное разрушение(вязкое и хрупкое );

2) разрушение в условиях ползучести при статическом разрушении;

3) пластическая деформация по всему сечению;

4) накопление предельно допустимой деформации ползучести;

5) циклическое накопление пластической деформации, которая

приводит к недопустимому изменению размеров;

6) возникновение микротрещин при циклическом нагружении;

7) потеря устойчивости.

Но обычно рассматривают две группы предельных состояний:

1. Потеря несущей cпособности (определяется прочностью, устойчивостью или выносливостью);

2. Затруднение нормальной эксплуатации вследствии чрезмерных деформаций или колебаний.

При расчете по методу предельных состояний находят величину предельных усилий в элементах. Допускаемые усилия определяются с учетом коэффициента надежности k_н и коэффициента условий работы m .

(1.1)

Коэффициент условий работы учитывает своеобразие работы конструкции, обусловленное изготовлением и экстлуатацией. Он может учитывать опасность хрупких разрушений, неблагоприятное воз-действие агресивной внешней среды и других факторов. Например для балок и колонн m=0.9, для основных элементов ферм и резервуаров m=0.8, для расскосов ферм m=0.75 и т.д.

Коэффициент надежности или коэффициент перегрузки учитывает вероятность превышения заданной внешней нагрузки. Например для от собственного веса и при гидроиспытаниях k_н=1.1 ; от ветра k_н =1.2 ; в архивах и книгохранилищах k_н =1.2 ; в общежитиях k_н =1.4.

Расчетное сопротивление R назначаются в зависимости от предела текучести

(1.2)

n-коэффициент однородности , который учитывает возможный разброс механических свойств материалов,он зависит от вида и технологии получения материала. Так для малоуглеродистой прокатной стали n=0.9, для низколегированной прокатной стали n=0.85, а для отливок из углеродистой стали n=0.75 .

(1.3)

Получаем допускаемые напряжения и расчет по допускаемым напряжениям являются частным случаем расчета по предельным состояниям.

Предельные, эквивалентные и допускаемые напряжения.

Наступление предельного состояния обусловленно двумя причинами: возникновение трещин (как некоторая функция касательных напряжений ) и их распространение, вызванное действием нормальных напряжений. В связи с этим актуален выбор критерия эквивалентности , как функция тензора напряжений, которая сохраняет свое значение независимо от соотношения между компонентами тензора напряжений.

Эквивалентные напряжения это характеристика напряженно-деформированного состояния конструкции соответствующая определенному состоянию ее материала, независимо от соотношения компонент тензора напряжений.

В основу расчета машиностроительных конструкций положены допускаемые напряжения, которые устанавливаются в зависимости от свойств материалов, степени точности расчета, рода усилий, качества технологического процесса, характера нагрузок. Допускаемые напряжения это отношение предельных напряжений к расчетному коэффициенту запаса. Их назначение имеет рациональное значение при технико-экономическом обосновании конструкции. Если 0.95[] , то конструкция имеет излишнюю несущую способность и следовательно неэкономична, а если >1.05[], то она не надежна.

Допускаемые напряжения назначаются от предельных напряжений, причем принято, что допускаемые напряжения на растяжение считают основными []_p, а допускаемые напряжения для других видов деформаций определяются как производные от []_p .

Так для изгиба []_и =[]_р, при сжатии []_сж =[]_p, при срезе []=(0.5-0.65) []_p .

№2

КЛ-ЦИЯ СВАРНЫХ ШВОВ. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СВ ШВАХ

Допускаемые напряжения для сварных швов машиностроительных конструкций назначаются в зависимости от допускаемых напряжений для основного металла с учетом подбора присадочного материала. Это позволяет проектировать сварные соединения равнопрочные основному металлу. Наиболее существенными факторами, влияющеми на механические свойства сварных соединений, а следовательно и на допускаемые напряжения в них, является вид и качество технологичекого процесса сварки.

Сварные соединения по определению допускаемых напряжений делят на две группы.

К первой относят швы низкоуглеродистых сталей обычного качества и низколегированные, у которых механические свойства швов и околошовной зоны соответственно свойственны основному металлу.

К второй группе относят швы сталей со специальными свойствами :высокопрочные, коррозионноустойчивые, жаропрочные и т.д., у которых механические свойства швов и околошовной зоны ниже свойств основного металла. Для них допускаемые напряжения назначают на основе специально проведенных экспериментов в условиях соответствующих работе проектируемой сварной конструкции.

Классификация сварных швов.

По виду соединения различают : стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные. По форме поперечного сечения сварные швы, выполненные электродуговой сваркой, разделяют на стыковые и угловые. Стыковыми швами соединения стыковых соединений, а остальные уголовыми.

Сварные швы бывают односторонними и двухсторонними и различают по форме подготовки кромок основного металла. По форме наружной поверхности швы могут быть плоскими и выпуклыми, угловые могут быть и вогнутыми. По расположению относительно направления действующих усилий сварные швы разделяют на боковые или фланговые, продольная ось которых параллельна действию силе ;лобовые, продольная ось которых перпендикулярна действию силы и косые - под углом к силе. По назначению швы делятся на рабочие или прочные и связующие. Рабочие швы воспринимают действие усилия и рассчитываются на прочность, а связующие только скрепляют элементы конструкции.

№3

РАСЧЁТ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Сварные швы в стыках, воспринимающие продольно растягивающие или сжимающие силы, назначаются прямые или косые в зависимости от способа сварки и принятых методов контроля.

При полуавтоматической сварке под флюсом, а так же полуавтоматической сварке в среде защитных газов или ручной сварке электродами повышенного качества сварные швы имеют расчетные сопротивления равнопрочные с основным металлом. В этом случае при выполнение шва с полным проваром, сварные швы выполняют прямым, а расчет их может не производится, т.к. сварные соединения равнопрочны основному металлу.

Если же при полуавтоматической или ручной сварке используют обычные способы контроля, т.е. наружный осмотр, измерение швов, или швов заварен не на всю толщину, то по нормам проектирования сварных конструкций швы выполняют прямыми или косыми. Расчет их производится по следующим формулам:

Рис.2.1. Прямой шов под действием внутренних

усилий

1.Прямые швы при растяжении:

,

аналогично при сжатии:

.

При изгибе:

При срезе:

(2.4)

Рис.2.2. Распределение сил в косом шве.

2.Косые швы. Расчет прочности швов проводится по нормальным и касательным напряжениям.

№4

РАСЧЁТ НАХЛЁСТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАСТЯГИВАЮЩЕЙ СИЛЫ

В нахлесточных соединениях швы называются угловыми. Основной количественной характеристикой угловых швов является катет шва. По форме они бывают нормальные, выпуклые и вогнутые. Вогнутые не целесообразны ни с технической, ни с экономической точки зрения. Иногда швы выполняют с неравными катетами в отношение 1,5:1 или 1,2:1. Угловые швы могут выполнятся за один или несколько проходов автоматической, полуавтоматической или ручной дуговой сваркой, от этого зависит глубина проплавления металла.

Рис.2.3,Нахлесточное соединение с одним лобовым швом

Для учета различной глубины проплавления вводят новую количественную характеристику - расчетную толщину углового шва h_p=k,

k - катет шва; - коэффициент , зависящий от вида технологического процесса сварки. Для РДС =0,7, так же для многопроходной автоматической и полуавтоматической , для двух - трех проходной полуавтоматической =0,8, для однопроходной полуавтоматической и двух - трех проходной автоматической =0,8, для однопроходной автоматической =1,0 - 1,1 .

Часто  принимают 0.7 независимо от вида сварки. Наименьшая расчетная толщина рабочих швов 3 мм, верхний предел толщины шва не ограничен, но швы с k > 20 мм применяют редко. Расчетная длина шва должна быть не меньше 4h_p и не меньше 30 мм. Это связано с тем, что в местах зажигания и обрыва дуги механические свойства швов ухудшаются.

В зависимости от направления угловых швов по отношению к действующему усилию их разделяют на лобовые, косые, фланговые и комбинированные.

Рис.2.4.Нахлесточное соединение с двумя лобовыми швами

Лобовые швы направлены перпендикулярно усилию. В соединение на рис.2.4 усилие пере-дается двумя лобовыми швами. Расстояние меж-ду швами выбирают не менее C > 4S.

Рис.2.5.Напряжения в угловом шве

Рассмотрим несущую способность угловых швов. В лобовом шве действует нормальная составляющая на вертикальной плоскости шва и касательные напряжения на горизонтальной плоскости. В инженерной практике принято расчитывать угловые швы на срез, т.к. допускаемые напряжения на срез значительно меньше допускаемых напряжений на растяжение .

Допускаемые усилия или допускаемые напряжения

(2.6)

Рис.2.6.Параметры соединения с лобовыми швами

Фланговые швы направлены параллельно усилию. По плоскостям среза каждого из листов, а так же в самом валике шва возникают напряжения среза, которые и являются рабочими напряжениями соединения.

Рис.2.7.Косой угловой шов

Во фланговых швах образуются зоны повышенной концентрации напряжения, поэтому не рекомендуется делать фланговые швы длиннее l<50k. Косые швы направлены к усилию под некоторым углом. Их часто применяют в сочетание с лобовыми и фланговыми. Расчет косых швов аналогичен рассмотренным выше, т.е.

Рис.2.8.Комбинированный шов с лобовым и фланговыми швами

(2.8)

В комбинированных швах распределение усилий не одинаково. Однако расчет их прочности производится согласно принципа независимости действия сил P=P_л+Р_ф .

(2.9)

Рис.2.9.Комбинированный шов

№5

РАСЧЁТ НАХЛЁСТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА

Рассмотрим чистый изгиб сварного соединения с лобовым швом, подверженого действию изгибающего момента в плоскости сварного шва. Касательные напряжения от действия такого рода нагрузок определяем по формуле

Рис.2.10. Лобовой шов при чистом изгибе

(2.11)

Рис.2.11. Лобовой шов при поперечном изгибе

Если изгибающей момент создается поперечно приложенной силой Q на расстояние а от шва, то на сварной шов наряду с изгибающем моментом М=Q^.а , будет действовать и поперечная сила Q. Оба внешних усилия М и Q создадут в сварном шве касательные напряжения.

(2.12)

Напряжения и направлены перпендикулярно друг другу:

(2.13)

Рис.2.12. Фланговые швы при чистом изгибе

Рассмотрим сварные соединения с двумя фланговыми швами. Под действием чистого изгиба с моментом М в сварных швах возникнут две реакции, т.е. верхний шов будет растянут, а нижний сжат. Величины этих сил определяются отношением момента на плечо.

(2.14)

Рис.2.13. Фланговые швы при поперечном изгибе

При действии поперечного изгиба, создаваемого силой Q, наряду с касательными напряжениями от действия изгибающего момента, M=Qa

в сварных швах возникают касательные напряжения от поперечной силы:

Результирующее напряжение во фланговых швах определяется также по правилу сложения векторов:

При совместном действии на сварное соединение поперечного изгиба и продольной силы, касательные напряжения создаваемые продольной силой P алгебраически сложатся с касательными напряжениями от изгибающего момента.

для лобового шва;

для фланговых швов.

Результирующие касательные напряжения также вычисляются среднеквадратичным сложением:

№6

РАСЧЁТ КОМБИНИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПО СПОСОБУ РАЗЛОЖЕНИЯ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ

Рассмотрим комбинированное соединение, нагруженное в своей плоскости изгибающим моментом. Внешний момент уравновешивается моментом пары сил во фланговых швах и реактивным моментом в лобовом шве, т.е. М=М_г+М_в. Реактивные моменты вызывают в швах касательные напряжения некоторой величины .

В горизонтальных швах возникнут напряжения:

В вертикальном шве:

Если принять г=в то, выразив Мг и Мв, можно получить выражение для внешнего момента

,

и найти напряжения 

Используя полученное выражение можно вычислить величину катета, задавшись длиной фланговых швов, или определить длину швов по заданному катету, учитывая, что l<60k.

№7

РАСЧЁТ КОМБИНИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПО СПОСОБУ ПОЛЯРНОГО МОМЕНТА

В ряде случаев, особенно когда расчленение соединения на составляющие затруднено, расчет швов целесообразно проводить по способу полярного момента. Для этого определяют центр тяжести периметра сварного шва и через него проводят оси координат. В выбранных координатах проводят вычисления.

Внешний момент М стремится повернуть соединение относительно центра тяжести. Этому противодействует распределенная по площади шва реактивная сила некоторой интенсивности . Выделим в шве элементарную площадку величиной dF, в которой действует элементарное реактивное усилие d=dF. Относительно центра тяжести возникает момент этой силы dM=rdF.

Для всего соединения . Примем напряжения изменяющимися пропорционально расстоянию до центра вращения, т.е. считаем =₁r, здесь ₁ – неизвестное напряжение при r=1. Тогда можно получить момент

По определению полярный момент:

, следовательно

Наибольшие напряжения в сварном соединении:

Р асчет прочности по способу полярного момента дает большее значение напряжений, чем по способу разложения на составляющие, поэтому вычисления по этому способу обеспечивают больший запас прочности.

№8

РАСЧЁТ ТАВРОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Тавровые соединения применяют для соединения элементов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Тавровые соединения выполняют двух видов: 1) с катетом; 2) с разделкой кромок и полным проваром. Для второго вида соединений при толщинах от 4 до 26 мм выполняется односторонняя разделка, а при толщинах 12 – 60 мм двухсторонняя.

При расчете соединений с катетом вычисляются касательные напряжения:

а для соединений с полным проваром расчет ведется по нормальным напряжениям.

При расчете соединений на сжатие оба вида рассчитываются по нормальным напряжениям.

Расчет тавровых соединений на пространственную нагрузку аналогичен расчету нахлесточных соединений. В зависимости от направления усилия тавровые швы будут аналогичны лобовым или фланговым.

Рис.

Р ассмотрим тавровое соединение с угловыми швами, прикрепляющее балку прямоугольного поперечного сечения. Балка нагружена изгибающим моментом. Сварные швы расположены по периметру балки. В швах вычисляются касательные напряжения.

Рис.

При h>>k и b>>k , пренебрегая величинами второго и более порядка малости, получим более простые выражения.

При поперечном изгибе, наряду с касательными напряжениями от изгибающего момента в сварных швах возникают касательные напряжения от поперечной силы. В расчетах принимают, что поперечную силу воспринимают только соосные с ней швы.

№9

РАСЧЁТ СОЕДИНЕНИЙ С ФЛАНГОВЫМИ ШВАМИ

Ф ланговые швы под воздействием изгибающего момента испытывают

напряжения: .

Рис.

Под воздействием поперечно приложенной силы, действующей из плоскости изгибающего момента сварные швы рассчитываются в зависимости от направления силы. Для швов подверженных растягивающей силе напряжения рассчитывают с учетом момента и поперечной силы, а для швов, подверженных прижимающей силе вычисляют только напряжения от момента. Для случая по рисунку а):

, а для случая нагружения по рисунку б) : .

Рис.

Фланговые швы под действием крутящего момента рассчитываются по касательным напряжениям:

.

№10

РАСЧЁТ УГЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С УЧЁТОМ НАПРАВЛЕНИЯ СИЛЫ В ШВЕ

ранее расчет соединений с угловыми швами ориентируется на минимальную прочность шва, когда он работает на срез вдоль своей оси, т.е. как фланговый. В действительности прочность угловых швов выше прочности флангового шва и зависит от направления нагрузки на шов. Учитывая направление вектора нагрузки на каждом участке шва, можно более точно выбрать его размер, обеспечивая при этом равнопрочность сварного соединения и присоединяемого элемента. Метод распространяется на соединения, металл шва которых обладает достаточной пластичностью. Для применения метода необходимо располагать экспериментальными значениями коэффициента увеличения прочности С_, показывающего увеличение прочности, при некотором угле  направления силы Р, к минимальной прочности шва, когда он работает на срез.

Рисунок

Минимальная прочность обнаруживается, когда срез происходит вдоль или поперек шва при =135^о, в случае равных катетов. Угол  отсчитывается от плоскости непровара.

Для низкоуглеродистых сталей уровень =135^о принимают равным уровню флангового шва. В области углов 180^о,<<360^o, вызывающих закрытие непровара, принимают С_=С_-180^о, что идет в запас прочности.

При произвольном направлении силы Р, под углом  к плоскости непровара и углом  к продольной оси шва, коэффициент увеличения прочности шва

Силы Р₁ и Р_ проходят через центр тяжести сечения шва и не создают изгибающего момента. Коэффициенты С и С_ можно считать как коэффициенты фиктивного увеличения катета шва при постоянном уровне прочности.

Процедура поверочного расчета состоит в следующем. Сначала для отдельных участков шва определяют коэффициент увеличения прочности С. Так для соединения с двумя фланговыми и лобовым швом, для фланговых швов С₁=1, для лобового, при  =0^о С₂=1, 5. Затем вычисляют площадь среза шва ,

и напряжения в шве

Для таврового соединения  =90^о, =0^о, С_ =1, 2, С= С_ .

№11

КОНЦЕТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ. ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЕЁ В СТЫКОВЫХ СОЕД

В сварных соединениях напряжения распределены неравномерно - имеет место их концентрация, т.е. образование значительных напряжений на участках малой протяженности. Рассмотрим распределение напряжений в пределах упругих деформаций в полосе шириной а, ослабленной круглым отверстием диаметром d в центре пластины.

Из теории упругости следует формула, в сечение А - А :

_0- напряжение в центре пластины без отверстия; y расстояние от центра отверстия до исследуемой точки. На краю отверстия, т.е. при y=d/2 =3₀. Таким образом, теоретический коэффициент концентрации напряжений =/₀=3. При y=2d =1,04₀, =1,04.

Т еоретический коэффициент концентрации напряжений - это отношение величины напряжения в образце с концентратором напряжений к величине напряжений в гладком образце от одинаковой нагрузки.

В случае эллиптических отверстий

При с0, 00.

Местные напряжения в зоне концентрации не опасны для конструкции из пластичных материалов. Однако концентрация существенно снижает прочность при переменных

нагрузках, а для материалов с ограниченной пластичностью и для статических нагрузок. Для пластичных материалов при нагружении их статической нагрузкой происходит перераспределение напряжений в зонах высокой концентрации, вследствие чего ограниченные пластические деформации приводят к снижению общего уровня напряжений. В материалах с ограниченной пластичностью такого не происходит, и концентрация напряжений в локальных объемах приводит к возникновению трещин.

4.2. Причины появления концентраций напряжений в стыковых

сварных соединениях

1. Технологические дефекты - газовые пузыри, шлаковые включения, трещины и непровары. Возле этих дефектов силовые линии искривляются, и образуется концентрация напряжений. Коэффициент концентрации возле этих дефектов значителен, но при небольшом числе и малых размерах дефектов прочность сварного соединения остается удовлетворительной.

Рис.

2. Нерациональные очертания швов. В стыковых соединениях с обработанными гладкими поверхностями не имеющими внутренних дефектов, напряжение распределяется равномерно по поперечному сечению.

Рис.

Когда поверхность шва не обработана и имеет выпуклую форму, распределение напряжений по сечению шва принимает сложную форму.

Наиболее значительная концентрация напряжений наблюдается в местах перехода от шва к основному металлу, располагаясь у выступов швов. Это наиболее опасные участки сварного соединения. Коэффициент концентрации  зависит от геометрических размеров шва. Для количественной характеристики формы шва вводится параметр формы m=Uv, v - полуширина шва, где .

При m<3 коэффициент концентрации определяется п-о графику на рис. ,  - радиус кривизны зоны сопряжения шва с основным металлом.

При m>3 , 1

Например, для 2v=13 мм и =3 мм _ш=1,6, _ш1=1,5.

Рис.

Усиление шва не приводит к увеличению прочности сварного соединения. Рекомендации к увеличению толщины свар-ного соединения приводят не только к излишним производственным затра-там, но и к увеличению концентрации напряжений. Концентрация напряжений зависит от формы поверхности участков перехода от шва к основному металлу. Зависимости  от  и  приведены на графиках на рис.

Рис.

Уменьшение местного утолщения шва и обеспечение плавного сопряжения основного металла и шва являются эффективными мерами снижения концентрации напряжений.

Существенная концентрация возникает в корне шва при его непроваре.

3. Смещение кромок стыкуемых элементов также приводит к возникновению концентрации напряжений, в частности при смещении кромок

Влияние концентраторов не учитывается при статической нагрузке, но весьма существенна при переменной и особенно при циклической нагрузке.

4. Концентрация возникает в результате местного изгиба, вызываемого остаточными деформациями при сварке. Коэффициент концентрации определяется значениями величин е и . Стыковые швы являются оптимальным типом сварных соединений при всех видах сварки – дуговой, контактной, электронно-лучевой. При доброкачественном процессе, рациональной конструкции и плавных спряжениях швов с основным металлом коэффициент концентрации может быть приближен к единице. В других типах сварных соединений такого результата добиться невозможно.

№12

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЫКОВЫХ И ФЛАНГОВЫХ ШВАХ

4.2. Причины появления концентраций напряжений в стыковых

сварных соединениях

Рис.

2. Нерациональные очертания швов. В стыковых соединениях с обработанными гладкими поверхностями не имеющими внутренних дефектов, напряжение распределяется равномерно по поперечному сечению.

Рис.

Когда поверхность шва не обработана и имеет выпуклую форму, распределение напряжений по сечению шва принимает сложную форму.

Наиболее значительная концентрация напряжений наблюдается в местах перехода от шва к основному металлу, располагаясь у выступов швов. Это наиболее опасные участки сварного соединения. Коэффициент концентрации  зависит от геометрических размеров шва. Для количественной характеристики формы шва вводится параметр формы m=Uv, v - полуширина шва, где.

При m<3 коэффициент концентрации определяется п-о графику на рис. ,  - радиус кривизны зоны сопряжения шва с основным металлом.

В соединениях с фланговыми швами имеет место значительная концентрация напряжений, как в швах, так и в основном металле между швами.

Рассмотрим нахлесточное соединение с двумя фланговыми швами. При растяжении под действием силы Р элементы из основного металла удлиняются и во фланговых швах образуются сдвиговые деформации.

Наибольшие деформации наблюдаются в крайних точках шва, наименьшие в средних. В соединениях, у которых площади поперечных сечений соединяемых деталей равны (F₁= F₂= F ), напряжения по длине шва определяются по формуле

Для стальных сварных соединений Е=2.1_*10⁵ MПа, G=8_*10⁴ МПа, =0.7, [’]=0.6[]_р, учитывая, что 2^.[`]kl=[]_р^.F - условие равнопрочности соединения, а величина, то теоретический коэффициент концентрации напряжений, где , .

Рис.

При неравных площадях соединяемых элементов, большая концентрация напряжений будет со стороны элемента с меньшей площадью F₁F₂

Рис.2

Распределение напряжений по рис.2 описывается формулой:

граничные значения напряжений определяются по формулам:

Теоретический коэффициент концентрации напряжений при тех же условиях:

,

Рис.3

Рассмотрим сварное соединение на рис. 3, с накладками и предположим, что напряжение вдоль сварных швов одинаковы, т.е швы небольшой длины. Ширину накладок 2а считаем значительной и рассмотрим концентрацию напряжений в элементах конструкций, определяемую фланговыми швами.

В листе накладки и основного металла силовой поток сгущается в зоне фланговых швов, а средняя часть напряжена меньше. Напряжение вдоль оси y на расстоянии y от оси накладки

Таблица. Зависимость коэффициента концентрации от размеров накладки

a/l	0,1	0,5	1,0	2,0
	6,61	2,01	3,37	6,61

Таким образом, в сварном соединении с фланговыми швами всегда возникает концентрация напряжений в резко выраженной форме. В соединении с длинными швами, при небольшом расстоянии между ними, концентрация образуется в концах фланговых швов (т.е концентрация касательных напряжений _x). В соединении с короткими фланговыми швами, при небольшом расстоянии между ними концентрация возникает в основном металле на участке между швами (т.е. концентрация нормальных напряжений _х).

Высокая концентрация напряжений возникает в местах резкого обрыва отдельных элементов соединения. Подобные условия работы характерны для крестообразных соединений.

Р ис.

Наиболее напряженным участком является средняя часть соединения между свариваемыми пластинами. Величина коэффициента концентрации возрастает с уменьшением размера а, вследствие взаимного наложения полей напряжений в концах швов. Зависимость  от а приведена на рисунке.

№13

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В КОМБИНИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И ЛОБ. ШВ.