Научен доклад ID 2008 : 2020/3
КОЕФИЦИЕНТИ НА КОНЦЕНТРАЦИЯ В ЪГЛОВ ЗАВАРЪЧЕН ШЕВ С НАТОВАРВАНЕ ПО НАПРАВЛЕНИЕ НА ШЕВА

Иван Коларов

Проблемът с ускореното възникване на уморни пукнатини в заваръчни шевове е широко известен и е една от причините за намаляване на ресурса на заварени метални конструкции.

Цел на настоящата разработка е да определи коефициентите на концентрация в ъглов заваръчен шев, формиран по направление на външно приложената сила. Разгледани са често срещани в практиката конструктивни разновидности за съединяване на плоски изделия: чрез припокриване и чрез допълнителни планки.

Целта се постига чрез провеждане на виртуален експеримент за определяне на напрегнатото състояние в различни участъци в заваръчния шев. За целта в компютърна инженерна среда е направен 3D модел на заварената конструкция от конструкционна стомана. Елементите са съединени чрез шев с максимален размер на катета. Моделът се натоварва статично чрез метод на крайните елементи (FEA) и са получени стойности на напрежението по широчина и дължина на заваръчния шев в опасното сечение. Получени са решения при еднаквост на еластични свойства на заваряваните материали и шева. Отчитат се външното натоварване и размери на съединяваните елементи. Не се отчитат структурни промени в зоната на термично влияние на шева.

Установено е значителна разлика между напрегнатото състояние в шева, получено по класическата теория и чрез FEA. Анализирани са концентрациите на напрежения в шева и е установено, че те зависят от конструкцията и коравината на заварените елементи, а така също и от големината на приложеното външно натоварване. Неравномерността на натоварването в шева е значителна и може да превиши срещани в научната литература препоръчителни стойности. Получени са концентрации в шева в диапазона 2.9 – 7.9. Не винаги по-малката концентрация следва до по-благоприятно натоварване и увеличен ресурс на съединението.


Напрежение и концентрация в ъглов заваръчен шев с натоварване по направлението на шева.Stress and concentration in fillet weld with load in the direction of the weld.Иван Коларов

BIBLIOGRAPHY

[1] Mechanical Engineering. Shigley’s Mechanical Engineering Design, Eighth Edition Budynas−Nisbett. ISBN: 0−390−76487−6

[2] Yuxiao Luo, Renle Ma, Seiichiro Tsutsumi. Parametric Formulae for Elastic Stress Concentration Factor at theWeld Toe of Distorted Butt-Welded Joints. Materials 2020, 13, 169.

[3] Fouathia1 A., A. Mekroud, A. Benmeddour, K. Bellagh. Calculation of the Factor of Stress Concentration in the Junction’s Welded Tube Subjected to Combined Loadings. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Volume 2, Issue 11, November 2012. ISSN 2250-2459.

[4] Rezultati ot proekt: Fatigue Strength of Fillet-Welded Transverse Stiffeners with Undercuts – 2002 g. - Center for Transportation Research The University of Texas at Austin 3208 Red River, Suite 200, Austin, TX 78705-2650
( [4] Резултати от проект: Fatigue Strength of Fillet-Welded Transverse Stiffeners with Undercuts – 2002 г. - Center for Transportation Research The University of Texas at Austin 3208 Red River, Suite 200, Austin, TX 78705-2650 )

 

 

 

Този сайт използва "бисквитки", които са необходими за правилното функциониране на сайта. Чрез тях ние Ви осигуряваме максимално потребителско преживяване.

Приемам всички бисквитки
Политика за бисквитките