[Владимир М]

Здравствуйте. Вот такой случай. Искал методику расчета сварного шва и не где не нашел. Необходимо найти максимальное касательное напряжение. И еще интересует момент инерции сварного шва для того что бы найти касательное напряжение. По сути швы испытывают изгибающий момент М=Pl. При таком раскладе нагружения - напряжения будут максимальны в крайних точках. Буду рад если кто сталкивался с таким расчетом и может помочь в этом.

[Ильнур]

Не нашли, потому что так расчетные узлы не конструируют
Ну, раз сконструировали, то и методику расчета сами придумайте.
Я например уверен, что Q и М распределяются далеко не равномерно по длине шва - пластина есть пластина.

[Tarbar]

Сообщение от Владимир М Вот такой случай.

Со стороны, противоположной приложению силы, необходимо ребро, ИМХО. Шов его присоединения и нужно просчитать.

[vv_77]

Да при таких усилиях этот узел пройдет с 10-кратным запасом.
В учебных целях можете рассчитать геометрические характеристики сечения из 2-х прямоугольников 100х4мм, расположенных на расстоянии 5мм друг от друга. А дальше сигма=М/W, тау=формула Журавского.

[Владимир М]

Пока видать нет знатаков. Ну хотя бы кто бы подсказал, как момент инерции сварных швов найти. А я со своей сверюсь. нет не решаемых задач! Бывает мало опыта!
А ребром я не собираюсь усилять, Я расчитываю существующую конструкцию (для Tarbar). А потом сделаю свои выводы. Интересна любая ваша методика

[Нитонисе]

Сообщение от Владимир М Пока видать нет знатаков. Ну хотя бы кто бы подсказал, как момент инерции сварных швов найти.

А зачем вам момент инерции? Он может интересовать только в контексте промежуточного вычисления при определении момента сопротивления. А вот как определять момент сопротивления уже намекнули в посте #4.

[Дмитрий Юпатов]

я бы брал ширину прямоугольника одного шва не 4мм, а 4/sqrt(2) ( т.е. катет деленный на корень из двух). Ведь площадка, которая будет получена при этом, предельно близка к сечению на границе пластин (нашему расчетному, т.е.). Ну и чтоб наверняка, учел бы еще не только нормальные напряжения в сечении (от изг момента), но и касательные от действия силы ( P/S, где S - плошадь 2х швов, причем с учетом катета, деленного на корень из 2х).
Короче: сигма(изг)= PL/W, и тау(ср)=P/S. Ну а эквивалентное напряжение - по 3-ей теории прочности ( sqrt(sigma^2+4*tay^2) ).
Ну а на длине 100мм, думаю, можно пренебречь тем, что нагрузка не распределенная по кромке, а сосредоточенная в центральной ее точке (думаю, пластина толщиной 5 мм достаточно ее распределит. К тому же там всего 150кГ нагрузки).

Или проблема в вычислении W ? Ничего сложного: расчетное сечение берем как состоящее из двух прямоугольников 100х4/sqrt(2), которые отстоят друг от друга на 5мм.

[Ильнур]

Дмитрий Юпатов, неравномерность примерно 2,5:
Владимир М , момент инерции Вам нужен для проверки на тау по СНиПовской формуле?
Шов - это прямоугольник. Для прямоугольника J=d*b*b*b/12.
Нерешаемых задач море. Одну Перельман решил - ему премию дали.
А так да - знатаков совсем нет.
Для оценки соединения можно просто найти срезающую силу от момента (150кг*7,4см/0,5см=2220кг), и поделить на срезающуюся площадь (2220/(10см*0,4см)=555кг/кв.см). Затем умножить на коэфф. неравномерности, поделить на всякие коэфф. типа 0,7 и 0,9 и полученные 2200 кг/кв.см сравнить с Rwf.

[Владимир М]

Ну хоть кто то момент инерции дал! Спасибо, Ильнур. Я так делал I = 0,7[h*(s+2*k)^3/12-h*s^3/12). Т.е. получил момент инерции путем разности моментов инерции двух прямоугольников. Но считаю где то ошибка у меня. Что то не так я делаю, т. к. разница момента инерции (I) с АПМ Joint составила в 4 раза больше.

[Ильнур]

Сообщение от Владимир М ..Что то не так я делаю,...

Момент инерции сечения из двух расставленных прямоугольников равен двум произведениям площади прямоугольника на квадрат расстояния от ц.т. прямоугольника до оси сечения. Т.е. 2*(h*k)*((s+k)/2))*((s+k)/2)). Ну где-то 1,6...1,7 см4.
И зачем Вам I теперь, когда Вы знаете, что напряжения по "длине" сечения распределяются сильно неравномерно?

[eilukha]

См. файл

[Ильнур]

Сообщение от eilukha См. файл

А где момент? Который сдвигает швы вертикально?

[Владимир М]

eilukha, а пояснения? что с q почему один qx [Н/мм], а qy [H]. И что за выражения?
Ильнур/ можно на ты? Ты имел ввиду I= I1 + I2 = 2*[h*k^3/12 + h*k*(s/2)^2] ?
Поправлюсь, думаю правильнее так: I= I1 + I2 = 2*[h*(0.7k)^3/12 + h*0.7*k*(s/2)^2]

[eilukha]

почему один qx [Н/мм], а qy [H]

- ошибся, правильно qy=PL/(Sh)

[Владимир М]

eilukha, я так понял qx - это распределительная сила по всей пластине, тогда qy - что это? и почему оно в [Н]?
s - я так понимаю толщина пластины или что то другое?

[Ильнур]

Сообщение от Владимир М ...Ты имел ввиду I= I1 + I2 = 2*[h*k^3/12 + h*k*[(s+k)/2]^2] ? Поправлюсь, думаю правильнее так: I= I1 + I2 = 2*[h*(0.7k)^3/12 + h*0.7*k*[(s+0.7*k)/2]^2]

0,7 видимо sin45. Но срез идет по катету.
И еще. Как я понял, вы не поняли картинку с п.8. Это - поле напряжений. Зеленый цвет - максимум, синий - (ноль, т.е. эти зоны пластины можно вырезать и выкинуть - они не работают). Желтый у концов швов - примерно 2,5 меньше, чем зеленый.
И вроде не уловили, что Ваша пластина вроде выламывается на швах от момента.
Ну и наконец - не хотите проверить саму пластину у корня на прочность?

[Владимир М]

По этому вопросу обратился в ООО Научно-технический центр "АПМ"
Александр Замрий дал решение на данную задачу

цитирую написанное

При расчете в МатКаде и программе - значение момента инерции сварного шва получается близким (3800 против 3500), но это различие скорее всего и вызывает незначительное расхождение в напряжениях (72 МПа против 79,3). Такое расхождение обусловленно, повидимому, тем, что значение катета сварного шва близки к толщине привариваемой стенки.

Тут можно еще подумать почему не 3500 Н*мм4, а 3800 Н*мм4
А так спасибо большое Алексадру Замрию и всему колективу Научно-технического центра "АПМ" во главе Шелофаста Владимира Васильевича.

[Ильнур]

Сообщение от Владимир М По этому вопросу обратился в ООО ....

Вы так и не ответили, что такое 0,7. Вы и ООО в какой точке напряжение ищете? И почему Вы и ООО считаете, что усилия в шве распределены равномерно по длине? Маткад - это просто математический калькулятор - что набьешь, то и посчитает. Странно все это...
Изгибающий момент у корня пластины (даже без учета неравномерности) равен примерно 7см*150 кг. Так? Так. Итого 1050 кг*см.
Момент сопротивления сечения пластины равен 10см*0,5см*0,5см/6=0,42 куб.см. Так? Так.
Значит, нормальное напряжение от изгиба сигма=1050/0,42=2500 кг/кв.см. У Вас сталь какая?
Максимальными в крайних точках будут нормальные напряжения. А почему Вы и ООО не рассматриваете срез?
Пипец дела нынче как делаются
Привет всему колективу Научно-технического центра.
И выложите Научный Труд побольше размером - ничего не видать же.

Сообщение от Владимир М По этому вопросу обратился в ООО Научно-технический центр "АПМ"

Сообщение от Владимир М Тут можно еще подумать почему не 3500 Н*мм4, а 3800 Н*мм4

Тут и думать нечего. Величина мифическая и чисто теоретическая.
Здесь не учитывается прочность самого шва со всеми его флактуациями...

[Ильнур]

Сообщение от VVapan4ik Тут и думать нечего. Величина мифическая и чисто теоретическая. ...

Дело не теоретичности величины, а в принципиальной неверности подхода. И вот это тоже поражает: "Научный центр дал решение". Т.е. момент инерции прямоугольника запрошен в НЦ (правда, я думаю, это мифический НЦ отавтора - если не так, дайте телефон). А почему отдельно не запрошен статмомент сдвигаемой части?
Во-первых формула Журавского выведена для балки постоянного сечения и неприменима к балкам переменного сечения - а у нас пластина расширяется за счет швов. Кроме того, сечение в конце пластины представляет из себя два раздельных прямоугольника. Известно что в цельном прямоугольнике максимальные касательные напряжения действуют у нейтральной оси. Т.е. в "следе" швов действуют не сдвигающие, а отрывные силы. При рассмотрении сечения в конце пластины, где максимальное сечение с учетом двух швов, то максимум касательных в середине пластины. И это еще без учета резкого перехода "следов" в это сечение - скачки напряжения будут огромными.
В-общем. фикция это.
VVapan4ik, если хотите обсуждать, говорите что-нибудь конструктивное, с цифрами на устах. А то воздух сотрясаете, а что за этим стоит, не совсем ясно.