- •Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «проектирование сварных конструкций»
- •Лабораторная работа №1 расчет и экспериментальная оценка усилий в стержнях сварной фермы
- •Организационные указания
- •Пояснения к работе
- •А ферма; б нагружающее устройство с индикатором; в основание; г индикаторы для измерения перемещения узлов
- •1 Основа датчика; 2 проволочная решетка;
- •3 Бумага; 4 выводы датчика
- •Порядок выполнения работы
- •Напряжений в стержнях сварной фермы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Деформаций сварной фермы (в микрометрах)
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 расчет и экспериментальная проверка напряжения в сварном тонкостенном сосуде
- •Организационные указания
- •Пояснения к работе
- •А в кольцевом направлении; б в осевом направлении
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •В сварном тонкостенном сосуде
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 расчет и экспериментальная оценка остаточных сварочных деформаций
- •Организационные указания
- •Пояснения к работе
- •В процессе сварки: 1 – основание; 2 – прижим
- •С обратным выгибом: 1– основание; 2 – база; 3 – прижим
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 исследование распределения напряжений в сварных соединениях
- •Задания
- •К поперечной вставке
- •Пояснения к работе
- •Расчет концентрации напряжений в стыковых соединениях с подрезом
- •И результаты исследований x1, x2 и x3
- •Расчет концентрации напряжений в стыковом сварном соединении с непроваром в корне шва
- •С непроваром в корне шва и результаты исследований
- •Расчет концентрации напряжений в стыковом сварном соединении с непроваром в центре шва
- •Соединении и результаты расчетов к и
- •Расчет концентрации напряжений нахлесточных сварных соединений с фланговыми швами
- •С фланговыми швами и результаты исследований
- •Расчет концентрации напряжений в стыковом сварном соединении в месте перехода от основного к наплавленному металлу
- •Сварных соединений и результаты исследований
- •Экспериментальные исследования
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Расчет концентрации напряжений в стыковом сварном соединении с непроваром в корне шва
Расчет К и осуществляется для образцов, представленных в табл. 8, для точки 1 (дно непровара, рис. 15), а эпюра х строится для образца II-VII (табл. 8, рис. 15) по трем точкам (1, 2 и 3).
Форму непровара зададим уравнением гиперболы [11], что позволяет воспользоваться эллиптическими координатами (рис. 15):
; . (65)
Таблица 8. Размеры образцов стыковых сварных соединений
С непроваром в корне шва и результаты исследований
№ об-разца |
Глубина непровара t, мм
|
Радиус непровара , мм
|
|
|
Vo |
Масштаб М, мм |
|
|
|
|
(67) |
(68) |
(70) |
(70) |
(70) |
(58) |
|||||
II-I |
2 |
0,48
|
4,17 |
100 |
|
|
|
|
|
|
II-II |
2 |
0,96 |
2,08 |
50 |
|
|
|
|
|
|
II-III |
5 |
0,9 |
5,56 |
50 |
|
|
|
|
|
|
II-IV |
5 |
2,25 |
2,22 |
20 |
|
|
|
|
|
|
II-V |
10 |
2 |
5 |
20 |
|
|
|
|
|
|
II-VI |
10 |
5 |
2 |
10 |
|
|
|
|
|
|
II-VII |
10 |
10 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
Отсюда имеем следующее уравнение контура непровара в относительных координатах:
; (66)
Для выточки любой формы Vо найдем как в работе [11]:
, (67)
координаты U, Vо, х и у и параметры непровара t, , а обозначены на рис. 15.
При x1 = 0 и V1 = Vо, y1 = sinVо (в относительных единицах).
Масштаб М, мм, найдем из соотношения
. (68)
Переменная V3 в точке 3 (x = 0; y = 0) принимает значение, равное 0.
Для определения V2 в точке 2 воспользуемся уравнениями (66) и (68):
. (69)
Значения К для точки 1 и уровень относительных напряжений x/ном для точек 1, 2 и 3 в сечении с непроваром (при x = 0), согласно работе [11], можно определить по формуле
. (70)