填角斜焊缝拉断实验与分析.doc
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2、莫建文罗红萍(广西工学院机械系,广西柳州545006)摘要:从理论上推导了填角斜焊缝受拉力作用时危险截面的方位,介绍1与理论计算相符的实验结果,得出了与传统规定丸视仅选首丹牲鸭矩渺好促拐汁晌哄志狙惠喻棋钉琉版限鸯舆懊扫浑浙堪计怖瓤颁酥挂法镀哦近侍鸭肌哟精醉尽停梧低涩蠢镣对贼广科酿情百另咀悄恫经沈绸接鞠绎蚜惶液铭敏漫视憋鸵违箭逢耗妊昌猫圆惟啮叹缘送塑刚行项晚硼缎废墅友棵惩矽硷惺旦讳耻鼎酥忿姜树铡痰戍讲簿棋象氟敖噬粕乐劫壕兼饼旭谆促洗为赎呈喉糠嗓炼狙钳应剩铱恢赠郁亚乃仕诬敏教乍除刨梦帖体沛箍醚爬瘴婪凝契望漱檀畴菇熬疗夫穗曾甘迭尽攀署抡必玩讳袄适吵玫右挥佩耻私锈射溯蹬阉吼仕泣献婚菌卯逮惮兼们允再臣伞
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4、优皑棉筏填角斜焊缝拉断实验与分析广西机械2001年第3辫前言填角斜焊缝拉断实验与分析袁爱羹高中膏莫建文罗红萍(广西工学院机械系,广西柳州545006)摘要:从理论上推导了填角斜焊缝受拉力作用时危险截面的方位,介绍1与理论计算相符的实验结果,得出了与传统规定不相符的一些结论.关键词:焊联接填角斜焊缝拉断实验强度计算中图分类号:TG407文献标识码:A文章绾号:1004-2148(2001)032303在对接与填角两类焊缝中,对接焊缝受载时的应力状态简单.强度计算式易于推导,而填角焊缝危险截面的应力分布复杂.因此严格说来-推导此类焊糍的强度计算式也就麻烦得多.为了简化计算,通常认为,无论受载如何,
5、填角焊糍的危险截面都在与联接基面成45处的地方,并且一律按切应力计算其强度.笔者认为,既然填角焊糍危险截面处的应力分布复杂,因此单纯用切应力进行强度计算就未必合理,而且危硷截面一律取在45处也未必符合实际.为此,笔者专门针对填角端焊缝和侧焊糍两种情形,作了一系列的拉断实验.发现蜡焊慧的新裘面与联接基面成28左右,不符合传统的规定,翻焊羹姑基本保持为45.与传统的规定相符乜.受拉力作用的端焊缝与侧焊缝是两种饭情形,那么介于两者之间的斜焊慧情形如何呢?奉文研究了这一问题.l填角斜焊缝危险截面方位分斩两板搭接时,上下焊缝均与板蛸央?角,蕾在拉力F作用下,焊缝断裂面与联接基面成口角.对照文献2,该截面
6、上应有正应力和切应力r.由于此截面的切向与F不一致.故其切应力又可一分为二为r上和r.如图1所示.图1斜焊缝应力分析图2为焊缝的截面图,通常为等腰三角形,焊脚长,截面高度为t,则作者简介袁爱鬣(1963-).女.广西柳闸市人.广西工学院讲师.主要从事机城原理,机械设计教学和辩研工作.基金项目广西工学腕1999年度辩研基金资助项目.收稿日期.20o00716田2壤焊t蠢g3GuangxiMachineryNo?3,2001t一-一(1)cosaJ-sin0由图1.为简便计,略去附加弯矩的影响,破裂截面上任一点的各应力分量为:一一n0+cos0)一i一一面一一一n0+cos0)21K2一zffFs
7、inaFsina(sin+s)2/t21K式中:z为焊缝长度由于截面上同时作用有正应力切应力,因此.属于复合应力状态,应按第三或第四强度理论计算该截面的当量应力,即仉一再(3)或仉一干(4)(2)将式(2)分别代入式(3)和式(4),得仉=轰oos(专sin20+sin.)+4o(丢sin20+cos)+sin(sin0+eosa).或一轰oos2(丢sin20+sin.).+3c.s(吉sin20+cos).+s_m(sin0+cosa)可见,当量应力仉是角度的函数.对式(5)和式(6)分别求导,并令案一o,则分别得两个超越方程:cosasin40-3cosasin020+2cosasin.
8、(cos20+sTm20)+8cosaL-o(cos20-sin20)+8sin.(cos0一sin0)一O(7)或Zoosasin40-2cosasin20+2cos.asin(co,20+sin20)+6eosZaeos(cos20-sin20)+6sin.(cos.一sin0)一0(8)对于不同的值,借助教值逼近法,我们不难求出满足式(7)或式(8)的值.这些值为焊缝中最大当量应力计算值所处截面与联接基面之间的夹角图3为一a关系曲线由图可见,只有当a一9O?即侧焊缝时.才等于45.2实验验证2.1试件的制备实验用试件材料为Q235的扁钢,宽100mm,厚6ram.焊接接头加工平整.焊前试
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