零件连接平面中的载荷角焊

1. 轴向力 F _x 产生的载荷

合成剪切应力

其中：

	F x	轴向力 [N, lb]。
	A	焊缝组的喉深面积 [mm 2 , in 2 ]。

2. 弯矩 M 产生的载荷

被考察的焊缝点中的剪切应力

其中：

	u	常量
		- 以公制单位计算时，u = 1000
		- 以英制单位计算时，u = 12
	M	弯矩 [Nm, lb ft]
	r	与被考察的焊缝组重心有关的焊缝点的半径向量 [mm, in]
	J	焊缝组的极惯性矩 [mm 4 , in 4 ]

3. 弯曲力 F _Y 产生的载荷

任意焊接点中，剪切力 F _Y 和弯矩 M _F 产生的应力。其大小确定了公式：

M _F = F _Y r _F [Nmm, lb in]

其中：

	F Y	弯曲剪切力 [N, lb]
	r F	作用于焊缝组重心的弯曲力臂 [mm, in]。

剪切力产生的剪切应力

其中：

	F Y	弯曲剪切力 [N, lb]
	A	焊缝组的喉深面积 [mm 2 , in 2 ]。

由弯矩产生的剪应力

- 应力的 x 分量

- 应力的 y 分量

其中：

	M F	弯矩 [Nmm, lb in]
	r Y	被考察的焊缝点与焊缝组重心之间沿 y 轴方向的距离 [mm, in]
	r X	被考察的焊缝点与焊缝组重心之间沿 x 轴方向的距离 [mm, in]
	J	焊缝组的极惯性矩 [mm 4 , in 4 ]

被考察的焊缝点中产生的总剪切应力

其中：

	τ XM	弯矩引起的剪切应力的 x 分量 [MPa, psi]
	τ Y	剪切力 F Y ' 产生的剪切应力 [MPa, psi]
	τ YM	弯矩引起的剪切应力的 y 分量 [MPa, psi]

4. 常规力 F 产生的载荷

在任意焊缝点中，针对由弯矩 M _F 和剪切力对 F _X '、F _Y ' 所产生的复合载荷所引发的、作用于焊缝组重心的应力，常规力 F 都会产生相等的反作用力，此时应使用：

M _F = F r _F [Nmm, lb in]

F _X' = F cos ϕ [N, lb]

F _Y' = F sin ϕ [N, lb]

其中：

	F	作用力 [N, lb]
	r F	作用于焊缝组重心的弯曲力臂 [mm, in]
	ϕ	作用力的方向角 [°]

剪切力 F _X' 产生的剪切应力

剪切力 F _Y' 产生的剪切应力

其中：

A

焊缝的喉深面积 [mm 2 , in 2 ]

由弯矩产生的剪应力

- 应力的 x 分量

- 应力的 y 分量

其中：

	M F	弯矩 [Nmm, lb in]
	r Y	被考察的焊缝点与焊缝组重心之间沿 y 轴方向的距离 [mm, in]
	r X	被考察的焊缝点与焊缝组重心之间沿 x 轴方向的距离 [mm, in]
	J	焊缝组的极惯性矩 [mm 4 , in 4 ]

被考察的焊缝点中产生的总剪切应力

其中：

	τ X	剪切力 F X' 产生的剪切应力 [MPa, psi]
	τ XM	弯矩引起的剪切应力的 x 分量 [MPa, psi]
	τ Y	剪切力 F Y ' 产生的剪切应力 [MPa, psi]
	τ YM	弯矩引起的剪切应力的 y 分量 [MPa, psi]

5. 计算比较应力 σ _S

参考应力是根据以下公式从计算出的局部应力确定的：

而对于作用于考察焊缝点的应力的 x 分量（与焊缝方向垂直），应使用公式 α _X = α ₃ 。反之则应用公式 α _X = α ₄ 。同样，对于垂直作用于焊缝方向的应力的 y 分量，应使用公式 α _Y = α ₃ 或 α _Y = α ₄ 。

其中：

	τ X	剪切力 F X' 产生的剪切应力 [MPa, psi]
	τ XM	弯矩引起的剪切应力的 x 分量 [MPa, psi]
	τ Y	剪切力 F Y ' 产生的剪切应力 [MPa, psi]
	τ YM	弯矩引起的剪切应力的 y 分量 [MPa, psi]
	α 3	末端角焊缝的焊缝连接变换系数 [-]
	α 3	末端角焊缝的焊缝连接变换系数 [-]