Ⅰ 焊接接頭的的受力分析方法
在對一個焊接組件進行受力分析的時候,個人認為有兩種方法:
第一種方法:假定焊縫的強度夠用,不對焊縫進行受力分析。此時對整個組件使用mechanica的實體單元進行網格劃分。因為在mechanica中會把組件中有接觸面的零件均視為一個零件,組件實際上就變成了一個零件,載荷和約束已可以在零件之間傳遞了。此時組件的受力分析與零件的受力分析在步驟上就沒有什麼區別了。
這種方法缺點是因為沒有使用理想化,所以速度較慢。而且焊縫的強度也沒有校核。優點是不用對焊接組件進行調整。
第二種方法:因為焊接件多數是標准板材、型材等,在分析時使用殼理想化可以大大加快解算速度。這時就產生了一個問題:板材理想化後在板子的中心位置生成
midsurface。
而這個midsurface多數無法與別的midsurface相連,於是造成了載荷與約束無法在零件間傳遞。
a)此時應使用mechanica提供的一個功能connections中的端焊、周焊或點焊將零件(midsurface
)
在焊縫處「連接」起來再進行受力分析。有的資料中提過結果中如果在焊縫處顯示了高應力,那就必須專門對焊縫進行受力分析。但是因為在
connections的焊縫設定過程中,並無焊縫材料、焊縫寬度、焊接工藝的選項。所以穩妥起見,要做下面的焊縫實體的受力分析
b)人工建立焊縫的實體模型並裝配到組件
為了避免載荷和約束在貼合的零件面上傳遞,這里應人工的把零件分開一個微小的距離,使後期在mechanica分析中零件間的載荷和約束完全通過焊縫來傳遞
進入mechanica,改用實體單元進行網格劃分
最後只需觀察焊縫處的應力情況即可。
根據焊縫強度計算公式:最大剪應力=1.414*F/(K*(l1+l2))
個人認為出現差異的原因可能因為焊縫的金相組織非常復雜,而簡單地用一種材料來對焊縫的模擬不能准確地反映材料特性,同時母材料的受熱區組織也有變化,材料特性也有一定的改變,所以最終計算結果與經驗公式差別比較大。如果在模擬焊縫實體使用多層結構,每層結構的材料特性均有所調整,對母材受熱區的材料也做適當的調整,那最終結果應該就更准確了。
Ⅱ 對接焊縫的剪應力如何計算
對接焊縫的剪應力可以與母材的計算方法相同,不同的是:
1.用焊縫處的截面參數(抗剪模量等);
2.用焊縫材料的許用應力。
Ⅲ 鋼材對接焊縫的剪應力計算公式是什麼
受剪切對接接頭的靜載強度計算公式:
τ=Q/Lδ 式中 τ-對接焊縫所承受的切應力(MPa); Q-接頭所受的剪切力(N);δ-接頭中較薄板的厚度(mm); L-焊縫長度(mm)。