1. 由軸向力 F x 產生的負載
合併剪切應力
其中:
F x |
軸向力 [N, lb]。 |
|
A |
熔接群組的喉深區域 [mm 2 、in 2 ]。 |
2. 由彎矩 M 產生的負載
熔接調查點中的剪切應力
其中:
u |
常數 |
|
- 以公制單位計算時,u = 1000 |
||
- 以英制單位計算時,u = 12 |
||
M |
彎矩 [Nm, lb ft] |
|
r |
與熔接群組重心相關的調查熔接點的半徑向量 [mm、in] |
|
J |
熔接群組的極性慣性力矩 [mm 4 、in 4 ] |
3. 由彎曲力 F Y 產生的負載
在任何熔接點中,會產生由剪切力 F Y 和彎矩 M F 產生的應力。其大小決定了公式:
M F = F Y r F [Nmm、lb in]
其中:
F Y |
折彎剪力 [N, lb] |
|
r F |
對熔接群組重心的折彎力力臂 [mm、in]。 |
由剪切力產生的剪切應力
其中:
F Y |
折彎剪力 [N, lb] |
|
A |
熔接群組的喉深區域 [mm 2 、in 2 ]。 |
由彎矩產生的剪切應力
- 應力的 x 分量
- 應力的 y 分量
其中:
M F |
彎矩 [Nmm、lb in] |
|
r Y |
調查熔接點與熔接群組重心之間沿 y 軸線方向的距離 [mm, in] |
|
r X |
調查熔接點與熔接群組重心之間沿 x 軸線方向的距離 [mm, in] |
|
J |
熔接群組的極性慣性力矩 [mm 4 、in 4 ] |
熔接調查點中的合併剪切應力
其中:
τ XM |
彎矩產生的剪應力的 x 分量 [MPa、psi] |
|
τ Y |
由剪切力 F Y ' 產生的剪切應力 [MPa、psi] |
|
τ YM |
彎矩產生的剪應力的 y 分量 [MPa、psi] |
4. 由一般力 F 產生的負載
在任何熔接點中,一般力 F 會對可能由彎矩 M F 和在熔接群組重心內具有作用點的一對剪切應力 F X '、F Y ' 產生的混合負載產生足夠應力,同時套用:
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 |
對熔接群組重心的折彎力力臂 [mm、in] |
|
ϕ |
作用力的方向角 [°] |
由剪切力 F X' 產生的剪切應力
由剪切力 F Y' 產生的剪切應力
其中:
A |
熔接的喉深區域 [mm 2 、in 2 ] |
由彎矩產生的剪切應力
- 應力的 x 分量
- 應力的 y 分量
其中:
M F |
彎矩 [Nmm、lb in] |
|
r Y |
調查熔接點與熔接群組重心之間沿 y 軸線方向的距離 [mm, in] |
|
r X |
調查熔接點與熔接群組重心之間沿 x 軸線方向的距離 [mm, in] |
|
J |
熔接群組的極性慣性力矩 [mm 4 、in 4 ] |
熔接調查點中的合併剪切應力
其中:
τ X |
由剪切力 F X' 產生的剪切應力 [MPa、psi] |
|
τ XM |
彎矩產生的剪應力的 x 分量 [MPa、psi] |
|
τ Y |
由剪切力 F Y ' 產生的剪切應力 [MPa、psi] |
|
τ YM |
彎矩產生的剪應力的 y 分量 [MPa、psi] |
5. 計算相對應力 σ S
比較應力是從計算出的局部應力根據以下公式決定的:
而對於作用於熔接調查點上的應力的 x 分力 (與熔接方向互垂),則套用公式 α X = α 3 。反之套用 α X = α 4 。同樣,對於垂直作用於熔接方向的應力的 y 分力,則套用公式 α Y = α 3 或 α Y = α 4 。
其中:
τ X |
由剪切力 F X' 產生的剪切應力 [MPa、psi] |
|
τ XM |
彎矩產生的剪應力的 x 分量 [MPa、psi] |
|
τ Y |
由剪切力 F Y ' 產生的剪切應力 [MPa、psi] |
|
τ YM |
彎矩產生的剪應力的 y 分量 [MPa、psi] |
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α 3 |
填角端熔接的熔接接合的換算係數 [-] |
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α 3 |
填角端熔接的熔接接合的換算係數 [-] |