|
| |
|
Слаботочка Книги образованный этой плоскостью с осью Оу, обозначим ф. Для определения положения этой плоскости вычислим напряжения а,-. Сила Р в общем случае может быть направлена произвольно. Разложим силу Р на две составляющие: Рх, направленную вдоль углового шва, и Ра, расположенную в плоскости yz. Сила Рх вызывает касательные напряжения Хх вдоль шва. Определим длину отрезка OA при равных катетах К шва: ОЛ = /<:/[1/"2 cos (ф-45°)]. Касательные напряжения в плоскости On Xx = V2PxZOS (ф-45°)/(/</). (3.18) (3.19) где /- длина шва. Наибольшие касательные напряжения Хх будут в сечении с Ф = 45°; они составят сг.-У2РЛК1). (3.20) Определим средние напряжения в шве от силы Р„. В сечении On, расположенном под углом ф, будут возникать как нормальные Оц, так и касательные Тц напряжения.
 Рис. 3.22. Разложение силы Р на составляющие Рх и Ра для определения положения плоскости On с макси.мальной интенсивностью напряжений ст,- Проекция силы Ра на ось On будет уравновешена касательными напряжениями Та, а проекция силы Ра на перпендикулярную к On ось будет уравновешена нормальными напряжениями Оц. Проекция силы Ра на ось On, обозначенная "х, равна Р = Р„ cos (180° - а - ф) = - Ра с OS (а + ф). Касательные напряжения т« = - К2 Ра cos (а + ф) cos (ф - 45°)/(/(/). (3.21) (3.22) IOS Проекция силы Р„ на перпендикулярную к On ось, обозначенная Pf,, равна Р„ = Я„ sin (180° - а - Ф) = Р„ sin (а-Ь ф). (3.23) Нормальные напряжения (Та = 1/2 P„sin (а + ф) cos (ф ~45°)/{К1). (3.24) Интенсивность напряжений на площадке On o,. = l/"a + 3(T+Tj). (3.25) Подставляя в (3.25) выражения (3.19), (3.22), (3.24), получим а,- = V2 cos (ф - 45°) VРЩ + 2 cos {а + ф)] -f 3Pi/iKl). (3.26) Угол ф для сечения с наибольшим сг можно найти из условия = 0. (3.27) Именно в этом сечении начнутся и будут интенсивно развиваться пластические деформации по мере роста нагрузки. В соседних участках также будет развиваться пластическая деформация по мере упрочнения металла в наиболее нагруженном сечении. На рис. 3.23 показаны линии одинаковых интенсивнос-тей пластических деформаций е,-, полученные расчетом по теории течения. Видно, что они сгущаются вблизи максимально нагруженного сечения On. Если металл находится в вязком состоянии, то последующее разрушение происходит в основном по этой же плоскости On. По мере снижения вязкости металла характерно отклонение плоскости последующего разрушения в сторону, обеспечивающую преобладание нормального отрыва, т. е. к линии Ok, несмотря на то что эта плоскость менее нагружена.  Рис. 3.23. Линии одинаковых интенсивностей пластических деформаций е,- в >гловом тавровом шве Прочность угловых швов зависит от свойств металла и направления нагрузки Р (см. рис. 3.22). Прочность шва увеличивается по мере перехода от схемы нагружения шва на срез к схеме нагру- жения на отрыв. Наименьшую прочность угловые швы имеют, когда сила Р направлена вдоль шва (угол у = 0). Наибольшая прочность будет при Y = 90°, а = 45°; наименьшее сечение при этом  а =22,° Рис 3 24 Результаты испытаний сварных соединений с угловыми швами в зависимости от направленич нагрузки, определяемого углами а и у. а - испытания на прочность, б - испытания на пластичность работает на разрыв. Следует отметить, что в этом случае поперечного утонения швов, как при растяжении гладких образцов, не наблюдается. На рис. 3.24 показаны результаты испытаний угловых швов на прочность и на пластичность, когда углы а и у направления нагрузки изменялись от О до 90°. Коэффициент увеличения прочности С = Рразр/Рразр.фл выражает отношение прочности углового 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [34] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 |
||||||||||||||||||