Расчёт напряжений вблизи корневого усиления стыкового сварного соединения

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМолтасов, А. В.
dc.contributor.authorТкач, П. Н.
dc.contributor.authorMoltasov, Andrii V.
dc.contributor.authorTkach, Pavlo M.
dc.date.accessioned2021-04-14T09:58:12Z
dc.date.available2021-04-14T09:58:12Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionМолтасов, А. В. Расчёт напряжений вблизи корневого усиления стыкового сварного соединения = Stresses calculation near root reinforcement of butt welded joint / А. В. Молтасов, П. Н. Ткач // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2019. – № 1 (475). – С. 34–42.uk_UA
dc.description.abstractМетою роботи є розроблення аналітичного методу розрахунку напружень в околі кореневої опуклості шва під час розтягування стикового зварного з’єднання з асиметричним підсиленням. Методика визначення шуканих напружень базується на гіпотезі ламаних перерізів і передбачає встановлення зв’язку між напруженнями, розподіленими по ламаних перетинах, і зовнішніми силовими факторами, що діють на ділянці з підсиленням шва. Припускалося, що зони переходу від шва до основного металу та опуклості шва описуються дугами кіл, що дотикаються. У результаті встановлено аналітичні залежності, які описують зміну першого головного напруження як по контуру зони переходу від кореневої опуклості шва до основного металу, так і по глибині з’єднання під час розтягування та згинання. Отримано формули для визначення в явному вигляді коефіцієнта концентрації напружень біля підніжжя кореневої опуклості через геометричні розміри лицьового підсилення та підсилення на кореневій стороні. Наукова новизна методу полягає в тому, що він ураховує збільшення поперечного перерізу за рахунок опуклості на лицевій стороні та згинальні напруження, зумовлені ексцентриситетом прикладення осьового навантаження на ділянці з асиметричним підсиленням зварного шва, оскільки метод визначення коефіцієнта концентрації напружень, який використовувався раніше, давав сильно занижені результати на кореневій стороні з’єднання. Практично використовувати запропонований метод можна під час прогнозування характеристик втомної міцності зварних з’єднань такого типу. На прикладі практичного розрахунку тонколистового стикового зварного з’єднання зі сталі за формулами запропонованого методу показано, що частка напружень згину в максимальному сумарному напруженні становить більше ніж 40%. Контурні епюри напружень, побудовані за запропонованими в роботі залежностями, якісно відповідають результатам чисельних розрахунків полів напружень методом скінчених елементів. Якісно ж відхилення величини максимального напруження становило близько 6%.uk_UA
dc.description.abstract1The aim of this work was to develop an analytical method for stresses calculating near the root weld side of the butt welded joint with asymmetric reinforcement under tension. The methodology for the desired stresses determining is based on the hypothesis of broken sections and involves the establishment of a relationship between the stresses distributed over the broken sections and the external force factors acting on the section with weld reinforcement. It was assumed that the transition zones from the weld to the base metal and the convexity of the weld are described by arcs of contiguous circles. As a result, analytical relationships that describe the variation of the first principal stress under tension and bending, both along the contour of the transition zone to the base metal of the root weld side, and along the joint depth were established. Formulas for explicitly determining the stress concentration factor at the fillet of the root reinforcement depending on the geometric dimensions of the face-side and root-side reinforcements are obtained. The scientific novelty of the method is that it takes into account the increasing of the cross section due to convexity on the face side as well as bending stresses due to the eccentricity of the load application in the section with asymmetric weld reinforcement. Since the previously used method for determining the stress concentration factor gave very erroneously low results on the root side of the joint, the proposed method can find practical application in predicting the fatigue strength characteristics of welded joints of this type. The practical example of calculation made for thin steel sheets butt welded joint according to the formulas of the proposed method is given. Its results show that the proportion of bending stresses in the maximum total stress is more than 40%. The stress diagrams plotted based on the relationships proposed in the work qualitatively correspond to the results of numerical calculations of stress fields by the finite element method (FEM). The quantitative deviation of the maximum stress which was calculated and obtained by FEM is about 6%.uk_UA
dc.description.abstract2Ранее при расчёте коэффициента концентрации напряжений на корневой стороне стыкового сварного соединения не учитывались напряжения изгиба, обусловленные эксцентриситетом приложения осевого усилия на участке с асимметричным усилением. Поэтому исследования были направлены на установление закономерностей распределения этих напряжений. В основу предлагаемой методики расчёта напряжений положена гипотеза ломаных сечений. Функциональная зависимость основных геометрических характеристик ломаных сечений от размеров усиления и обратного валика установлена в явном виде. Связь напряжений с внешними силовыми факторами определялась путём непосредственного интегрирования в квадратурах условий равновесия. В итоге разработан аналитический метод исследования напряжённого состояния, который учитывает все эффекты, характерные для корневой стороны рассматриваемого соединения. На примере показано, что точность разработанного метода достаточна для инженерных расчётов.uk_UA
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)rus
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3852
dc.language.isoruuk_UA
dc.relation.ispartofseries621.791.052.4:539.4.013.3uk_UA
dc.subjectстыковое сварное соединениеuk_UA
dc.subjectасимметричное усилениеuk_UA
dc.subjectнапряжённое состояниеuk_UA
dc.subjectконцентрация напряженийuk_UA
dc.subjectкорневая выпуклостьuk_UA
dc.subjectэксцентриситетuk_UA
dc.subjectстикове зварне з’єднанняuk_UA
dc.subjectасиметричне підсиленняuk_UA
dc.subjectнапружений станuk_UA
dc.subjectконцентрація напруженьuk_UA
dc.subjectкоренева опуклістьuk_UA
dc.subjectексцентриситетuk_UA
dc.subjectbutt welded jointuk_UA
dc.subjectasymmetrical reinforcementuk_UA
dc.subjectstress stateuk_UA
dc.subjectstress concentrationuk_UA
dc.subjectthe root reinforcementuk_UA
dc.subjecteccentricityuk_UA
dc.titleРасчёт напряжений вблизи корневого усиления стыкового сварного соединенияuk_UA
dc.title1Stresses calculation near root reinforcement of butt welded jointuk_UA
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Moltasov.pdf
Розмір:
468.39 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
статья
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 1 (475) 2019