焊接结构生产 教学课件 作者 马世辉 主编 焊接接头及静载强度第十一讲 焊接接头工作应力分布.ppt

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1、第十一讲焊接接头的工作应力分布一、介绍两个概念1、应力集中的概念（1）应力集中：由于焊缝形状和焊缝位置不同，焊接接头受应力的作用后工作应力的分布是不均匀的。造成局部地区最大应力值比平均应力值高，这种情况称为应力集中。（2）应力集中大小：以应力集中系数表示（3）在焊接接头中产生应力集中的原因1）焊缝中的工艺缺陷2）不合理的焊缝外形3）设计不合理的焊接接头2、工作焊缝和联系焊缝焊缝结构上的焊缝，根据其载荷的传递情况可分为两种一种焊缝与被连接的元件是串联的，它承担着传递全部载荷的作用称为工作焊缝。一种焊缝与被连接的元件是并联的，它传递很小的载荷，主要起元件之间相互联系的作用，称为联系焊缝。

2、二、电弧焊接头的工作应力分布1、对接焊头对接焊头中的应力集中主要是由于焊缝余高造成的。在对接接头中，主要与余高和焊缝向母材过渡的半径有关。减少半径,增大余高，则增大对接接头是最好的，是最理想的接头形式，不但静载可靠，而且疲劳强度也高。2、T形接头减少应力集中，对A处焊透，对B处如果是工作焊缝：减少θ角，增大焊脚尺寸。联系焊缝：减少焊角尺寸。实际中可以开坡口同时知道其它几点结论：1）T形接头当焊缝不承受工作应力时，在角焊缝的根部和焊趾处亦有应力集中。2）工作焊缝比联系焊缝大工作焊缝：θ大K小大联系焊缝：θ大K大大3）T形接头比十字形接头低。4）T形接头比（十）尽量避免在板厚方向上承受拉

3、应力（高）。3、搭接接头根据搭接角焊缝受力方向可以分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜向角焊缝。1）正面角焊缝的工作应力分布通常减小夹角θ和增大熔深焊透根部，可降低应力集中系数。由两道正面角焊缝构成的搭接接头中，每道焊缝承受的力不一样。它与δ、焊缝尺寸和受力情况有关。搭接接头正面角焊缝与作用力偏心，所以承受拉力时接头产生附加弯曲应力，为减少弯曲应力，两焊缝间距L≥4δ。2）侧面角焊缝的工作应力在焊缝中既有正应力又有切应力。①切应力沿侧面焊缝长度上分布是不均匀的。②侧面角焊缝构成的搭接接头应力集中是比较严重的。最大应力出现在两端并且焊缝长度越大，应力分布不均匀程度更大。③两连接件的断面积不相

4、等时，切应力分布不对称于焊缝中点，最大应力靠近小端面一侧。这种接头的应力集中比断面相等的接头更为严重。3）联合角焊缝的工作应力4）盖板接头中的工作应力分布三、角焊缝强度实验证明，角焊缝强度和载荷有关。当焊脚K相同时，正面角焊缝单位长度强度比侧面角焊缝高，斜向角焊缝介于两者之间。四、总结各种接头电弧焊后，都有不同程度的应力集中。实践证明，并不是所有情况下应力集中都影响强度。谢谢