Требования к отчету

1. Изложить цель работы и описать оборудование, инструменты и материалы.

2. Привести результаты измерений и расчета деформаций тавра. Заполненную табл. 6 привести в отчете.

3. Выполнить анализ полученных результатов и сделать выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Виды остаточных деформаций сварного тавра.

2. Причины возникновения деформаций при сварке тавра.

3. Способы сварки тавра с минимизацией деформаций.

4. Что такое "усадочная сила"?

5. Расчет момента инерции поперечного сечения тавра.

6. Расчетное определение прогибов и укорочений тавра.

7. В каком случае продольного прогиба тавра не образуется?

8. Порядок проведения эксперимента.

9. Как создается предварительный обратный выгиб тавра?

10. Выводы по результатам сравнения данных эксперимента и расчетов.

11. Чем можно объяснить расхождение экспериментальных и расчетных деформаций?

Лабораторная работа № 5 исследование распределения напряжений в сварных соединениях

Цель работы:

1. Оценить расчетом влияние геометрических параметров сварных швов и дефектов сварки на характер распределения напряжений по сечению и усталостную прочность сварных соединений;

2. Исследовать распределение напряжений тензометрированием в различных типах сварных соединений в наиболее неблагоприятных сечениях и сопоставить сварные соединения между собой по значению коэффициента снижения допускаемых напряжений.

Оборудование, материалы и приспособления:

1. Тензостанция СИИТ-3.

2. Инструкция по эксплуатации тензостанции.

3. Переходник-соединитель.

4. Образцы (макеты) сварных соединений.

5. Установка для растяжения образцов.

Задания

Подгруппа разбивается на 4 бригады по 4-5 человек, получает свой вариант задания из следующего списка:

Задание 1. Исследовать расчетом и проверить экспериментально влияние подреза на характер распределения напряжений в стыковом шве (образец I-VI, табл. 7, рис. 13).

Задание 2. Исследовать расчетом влияние глубины подреза t и радиуса при его вершине  на К_ и  (табл. 7, рис. 13).

Задание 3. Исследовать экспериментально влияние типа накладок в нахлесточных соединениях на характер распределения _х в поперечных сечениях А-А и Б-Б (рис. 14).

Рис. 13. Стыковое сварное соединение с подрезом

Рис. 14. Нахлесточные сварные соединения с различными типами двухсторонних накладок: А-А и Б-Б – сечения для исследования напряжений

Задание 4. Исследовать расчетом и уточнить экспериментально влияние непровара в корне шва стыкового сварного соеди­нения (образец II-VII, табл. 8, рис. 15).

Задание 5. Исследовать расчетом влияние глубины непровара в корне шва t и радиуса при его вершине  на К_ и  (табл. 8, рис. 15).

Задание 6. Исследовать экспериментально влияние типа угловых швов и непровара на распределение _х в поперечных сечениях А-А и Б-Б в тавровых сварных соединениях (рис. 16).

Задание 7. Исследовать расчетом и проверить экспериментально влияние непровара в центре шва на характер распределения _х в стыковом шве (образец III-VI, табл. 9, рис. 17).

Задание 8. Исследовать расчетом влияние высоты непровара в центре шва 2t и радиуса при его вершине  на К_ и  (табл. 9, рис. 17).

Задание 9. Исследовать экспериментально влияние величины зазора между свариваемыми пластинами (рис. 18, а: b₁=0,1 мм, b₂=1 мм, b₃=10 мм, b₄=100 мм), угла скоса свариваемых пластин  (рис. 18, б: =18°, =36°, =54°, =72°) и радиуса пе­рехода  от поперечной вставки к свариваемым пластинам (рис. 18, в: ₁=1 мм, ₂=10 мм, ₃=50 мм, ₄=100 мм) на распределение _х в сечениях А-А и Б-Б.

Задание 10. Исследовать расчетом и уточнить экспериментально влияние фланговых швов в нахлесточном соединении на распределение _х вдоль и поперек шва (образец IV-I, табл. 10, рис. 19, сечения А-А и Б-Б).

Задание 11. Исследовать расчетом влияние длины фланговых швов l_ф нахлесточного соединения и расстояния между фланговыми швами, определяемого шириной накладок b_н (табл. 10, рис. 19).

Задание 12. Исследовать экспериментально влияние ширины зазора b между свариваемыми пластинами и ориентации угловых швов на распределение напряжений _х в нахлесточных соединениях (обра­зец I, рис. 20, a: b₁=0,1мм, b₂=1мм, b₃=10мм, b₄=100мм, B_н=85мм, L_ф=100мм, В_п=100мм; образец 2, рис. 20, б: 2-1  нет прорезных швов, 2-2  один прорезной шов, 2-3  три прорезных шва, b=10мм, B_н=85мм, L_ф=100мм, В_п=100мм; образец 3, рис. 20, в: L_н1=30мм, L_н2=100мм, L_н3=200мм; b=10мм, B_н=85мм, В_п=100мм; образец 4, рис. 20, г: S_н=100мм. S_п=100мм, _ш=10мм, =1мм, L_н=400мм).

Задание 13. Исследовать расчетом и проверить экспериментально влияние усиления шва на К_ и  в стыковом сварном соединении (образец V-III, табл. 11, рис. 21).

Задание 14. Исследовать расчетом влияние высоты g и ширины е_ш уси­ления шва и радиуса перехода от основного к наплавленному ме­таллу _ш (образцы V-I...V-Х, табл. 11, рис. 21).

Рис. 15. Стыковое сварное соединение с непроваром в корне шва

Рис. 16. Тавровые сварные соединения:

а  швы ослабленные; б  швы нормальные; в  швы усиленные;

г  соединение с непроваром вдоль действия силы Р;

д  соединение с непроваром поперек действия силы Р

Рис. 17. Стыковое сварное соединение с непроваром в центре шва

Рис. 18. Крестовые сварные соединения:

а  с переменным зазором b; б  с переменным углом скоса пластин ;

в  с переменным радиусом перехода от свариваемых пластин