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 [-] |