- •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
Напряжений в стержнях сварной фермы
N стер-жня |
1 |
2 |
3 |
4 |
ср |
экс, МПа |
ан, МПа |
мкэ, МПа |
экс-ан, % |
экс-мкэ, % |
ан-мкэ, % |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P, кН |
0 |
10 |
20 |
30 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Рассчитать среднее значение приращений показаний тензодатчиков по формуле
. (8)
Результаты занести в колонку 6 табл. 1.
Рассчитать приращения напряжений в стержнях фермы по формуле
, (9)
где Кцд – цена деления одного разряда тензостанции СИИТ-3, при четвертьмостовой измерительной схеме Кцд=410-6 мкОм/Ом = 4 ЕОД (единиц относительных деформаций);
E = 2105 МПа – модуль Юнга.
Итого, для четвертьмостовой схемы получаем:
. (10)
Результаты занести в колонку 7 табл. 1.
Рассчитать теоретические напряжения в стержнях фермы от нагрузки величиной 10 кН, используя значения продольных сил из результатов аналитического расчета и расчета методом конечных элементов, по формулам:
; . (11)
Результаты занести в колонки 8 и 9 табл. 1.
Сравнить результаты расчетов и эксперимента попарно между собой по формулам:
;
; (12)
.
Результаты занести в колонки 10 – 12 табл. 1.
Сделать вывод о подтверждении экспериментом теории. При неполном совпадении результатов попытаться объяснить причины расхождения расчетных и экспериментальных данных.
Сделать выводы об эффективности использования металла в данной ферме. Предложить способы ее повышения.