题目
计算题:两块板厚为5mm,宽为500mm的钢板对接在一起,两端受28400N的拉力,材料为Q235A钢,[бt’]=142MPa,试校核其焊缝强度?
计算题:两块板厚为5mm,宽为500mm的钢板对接在一起,两端受28400N的拉力,材料为Q235A钢,[бt’]=142MPa,试校核其焊缝强度?
题目解答
答案
已知:F=28400N,L=500mm,δ1=5mm,[бt’]=142Mρα
代入式:бt=F/Lδ1≤[бt’]
得:бt=28400/500×5=113.6Mρa<[бt’]即142Mρa
所以,该对接接头焊缝强度满足要求,结构工作是安全的。
解析
本题考查对接焊缝强度的校核,解题思路是先明确对接焊缝正应力的计算公式,再将题目所给的拉力、焊缝长度和板厚等数据代入公式计算出焊缝的实际正应力,最后将计算得到的正应力与许用正应力进行比较,判断焊缝强度是否满足要求。
- 明确对接焊缝正应力计算公式:
- 对接焊缝的正应力计算公式为$\sigma_{t}=\frac{F}{L\delta_{1}}$,其中$\sigma_{t}$为焊缝的正应力,$F$为作用在焊缝上的拉力,$L$为焊缝的计算长度,$\delta_{1}$为较薄焊件的厚度。
- 确定各参数值:
- 已知拉力$F = 28400N$,焊缝计算长度$L = 500mm$,较薄焊件厚度$\delta_{1}=5mm$,许用正应力$[\sigma_{t}'] = 142MPa$。
- 计算焊缝正应力:
- 将$F = 28400N$,$L = 500mm$,$\delta_{1}=5mm$代入公式$\sigma_{t}=\frac{F}{L\delta_{1}}$,可得:
- $\sigma_{t}=\frac{28400}{500\times5}$
- 先计算分母$500\times5 = 2500$,再计算$\frac{28400}{2500}=11.36N/mm^{2}$。
- 因为$1MPa = 1N/mm^{2}$,所以$\sigma_{t}=113.6MPa$。
- 将$F = 28400N$,$L = 500mm$,$\delta_{1}=5mm$代入公式$\sigma_{t}=\frac{F}{L\delta_{1}}$,可得:
- 比较正应力与许用正应力:
- 已知许用正应力$[\sigma_{t}'] = 142MPa$,而计算得到的正应力$\sigma_{t}=113.6MPa$。
- 由于$113.6MPa<142MPa$,即$\sigma_{t}<[\sigma_{t}']$,所以该对接接头焊缝强度满足要求,结构工作是安全的。