Ch.6
VVP
Tính toán ứng suất trong liên kết hàn - II
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 1
VI. Thanh chịu xoắn
VI.1. Định nghĩa. VVP
Thanh chịu xoắn khi mặt cắt
ngang xoay đi một góc do tác
động của mômen xoắn (Mx).
Góc xoắn đơn vị δ1:
. Là góc xoay tương đối giữa hai
mặt cắt ngang cách nhau một
đoạn l = 1.
. s = γ.l = r.δ Mx = Môm
18 trang |
Chia sẻ: Tài Huệ | Ngày: 17/02/2024 | Lượt xem: 211 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Bài giảng Công nghệ hàn - Chương 6: Tính toán ứng suất trong liên kết hàn - Đại học Bách khoa Hà Nội, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
men xoắn.
1 s = chiều dài cung trựợt.
Góc xoắn δ: l = Chiều dài phân tố.
. Là góc xoắn tương đối giữa hai r = Bán kính thanh.
γ
mặt cắt cách nhau l. = biến dạng trượt (góc trượt).
G = Module trượt.
. δ = δ1.l [rad].
Mômen xoắn Mx:
. Do ngoại lực khôngcuu điduong qua tâm than cong . com
(vị trí trung hòa) của mặt trượt
(S=M) (tâm xoắn).
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 2
VI. Thanh chịu xoắn
VI.2. Mặt cắt ngang và tâm xoắn. VVP
Ứng xử của mặt cắt ngang khi chịu xoắn phụ thuộc vào hai thông số:
. Vị trí hình học của tâm xoắn M,
. Hình dạng của tiết diện, dạng tiết diện khép kín hay mở.
Vị trí tâm xoắn của tiết diện có 1 trục đối xứng:
. Tâm xoắn
nằm trên
trục đối xứng.
Vị trí tâm xoắn của tiết diện đối xứng:
. Tâm xoắn trùng với trọng tâm của tiết diện.
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 3
VI. Thanh chịu xoắn
VI.2. Mặt cắt ngang và tâm xoắn. VVP
Ứng xử của mặt cắt ngang khi chịu xoắn phụ thuộc vào hai thông số:
. Vị trí hình học của tâm xoắn M,
. Hình dạng của tiết diện, dạng tiết diện khép kín hay mở.
Vị trí tâm xoắn của tiết diện có 1 trục đối xứng:
. Tâm xoắn
nằm trên
trục đối xứng.
Vị trí tâm xoắn của tiết diện tạo bởi hai hình chữ nhật giao nhau:
. Tâm xoắn trùng giao tuyến của hai đường tâm.
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 4
VI. Thanh chịu xoắn
VI.3. Các dạng xoắn. VVP
Xoắn thuần túy (Sant-Venant):
. Mặt cắt ngang không bị dạng theo phương pháp tuyến khi chịu xoắn,
. Chỉ tồn tại ứng suất tiếp τ (trượt) .
Xoắn đồng thời với biến dạng dọc trục thanh:
. Mặt cắt ngang bị biến dạng theo phương pháp tuyến khi chịu xoắn.
. Tồn tại đồng thời ứng suất tiếp (τ ) và ứng suất pháp (σ).
cuu duong than cong . com
. Biến dạng dọc trục thanh phát sinh phụ thuộc vào hình dạng của tiết diện
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 5
VI. Thanh chịu xoắn
Ảnh hưởng của hình dạng tiết diện đến biến dạng dọc trục: VVP
Không phát sinh biến dạng dọc trục:
. Tiết diện dạng trụ tròn,
. Tiết diện ống vuông có
chiều dày (t) không đổi.
. Tiết diện ống chữ nhật
với t1/t2 = l1/l2.
. Tiết diện tạo bởi hai hình
chữ nhật.
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 6
VI. Thanh chịu xoắn
Ảnh hưởng của hình dạng tiết diện đến biến dạng dọc trục: VVP
Phát sinh biến dạng dọc trục:
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 7
VI. Thanh chịu xoắn
Ứng suất và biến dạng: VVP
Khi tính toán ứng suất và biến dạng, phải căn cứ theo các giả thiết sau:
• Thanh có cùng
tiết diện ngang.
• Thanh bị xoắn - Tròn
thuần túy tại hai - = 2 hình chữ nhật
đầu mút. - Một số td kín
Mômen
• Mômen xoắn
được tính cho mép Tiết diện
ngoài cùng của tiết có phát Tiết diện
diện. sinh bd không phát
dọc trục
e = độ lệch tâm sinh bd dọc
• Mômen xoắn của lực trục
không đổi trên cuu duong than cong . com
toàn bộ tiết diện.
Xoắn + biến dạng
dọc trục Xoắn thuần túy
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 8
VI. Thanh chịu xoắn
Ứng suất trong tiết diện hở: VVP
Sử dụng các công thức đơn giản sau:
Trong đó, RT và WT phụ thuộc vào hình dạng tiết diện cụ thể (CT- Weber)
. Tiết diện chữ nhật
• RT = mômen quán tính độc cực
của mặt cắt ngang.
• WT = mônmen chống xoắn.
• α & β phụ thuộc vào (l/t)
(l/t > 15 α = β = 0,33 )
. Tiết diện dạng hai hình chữ nhật giao nhau.
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 9
VI. Thanh chịu xoắn
Ứng suất trong tiết khép kín: Lấy dọcVVP theo
Sử dụng các công thức của Bredt: chu vi của thành
l
Trong đó,
.
Am = diện tích giới
hạn bởi đường tâm
của thành.(chu vi
trung gian)
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 10
Ví dụ áp dụng
Chiều dài thanh: l = 5,00m; VVP
Mômen xoắn M = 4,4 kNm
x Am
2 A a
Am = (0,3 x 0,6) = 0,18 m .
Ứng suất tiếp tại A: d
B b
M x 4,4 2
τ = = = 20,37 [kN / m ] Mx
A
2.Am.ta 2.0,18.0,006
c
Ứng suất tiếp tại B:
M x 4,4 2
τ A = = =10,185 [kN / m ]
2.Am.tb 2.0,18.0,012
Góc xoắn của thanh:
M x .l du M x .l du du du du
ϑ = = + + + =
2 ∫ cuu duong2 ∫ than ∫cong . com∫ ∫
4.G.A m u 4.G.A m a 0,006 b 0,012 c 0,006 d 0,012
4,4.5 0,6 0,3 0,6 0,3
= + + + = ?
4.5,2.107.0,182 0,006 0,012 0,012 0,006
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 11
So sánh giữa hai loại tiết diện
So sánh hai loại tiết diện hở và tiết diện kín với cùng diện tích: VVP
Độ cứng
chống xoắn
<
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 12
Biện pháp giảm sự thay đổi đột ngột ứng suất tiếp đối
với thanh chịu xoắn
VVP
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 13
Bài tập áp dụng
Thông số đầu vào: VVP
1) Lực tập trung F = 40kN.
2) Vật liệu: S325.
3) Mối hàn góc khép kín
chu vi.
4) Chiều dày tính toán của
mối hàn góc: a = 5mm
Yêu cầu:
1) Xác định ứng suất
cuu duong than cong . comtương đương tại mối
hàn số (1) và (2).?
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 14
Bài tập áp dụng
Lời giải: VVP
Bước 1: Xác định nội lực.
. Nội lực tại mối hàn (1):
. Nội lực tại mối hàn (2):
Bước 2: Xác các thuộc tính của tiết diện mối hàn.
cuu duong than cong . com
Sy,w : mômen quán tính tĩnh đạt max khi η=0
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 15
Bài tập áp dụng
Lời giải: VVP
Bước 3: XĐ các thành phần ưs.
. Ứng suất tại mối hàn (1):
. Do lực cắt:
. Do lực xoắn:
cuu duong than cong . com
. Ứng suất tương đương:
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 16
Bài tập áp dụng
Lời giải: VVP
Bước 3: XĐ các thành phần ưs.
. Ứng suất tại mối hàn (2):
. Do lực cắt:
• Tương tự như mối hàn (1)
. Do lực xoắn:
• Tương tự như mối hàn (1)
. Do mômen uốn:
. Ứng suất tương đương:
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 17
Ch.6
VVP
Tính toán ứng suất trong liên kết hàn - II
cuu duong than cong . com
(K52 - Cơ khí - 2010) CuuDuongThanCong.com Chương 6 – Tính toánhttps://fb.com/tailieudientucntt ứng suất cho liên kết hàn Trang 18
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_cong_nghe_han_chuong_6_tinh_toan_ung_suat_trong_li.pdf