Принимая во внимание, что М
=М1 + Л/ф и допущение о равномерном
распределении напряжений по опасному сечению швов, получаем следующее
условие прочности:
т=-^-Í'J' (2013)
Из этого условия, если задаться
значением катета, можно определить длину фланговых швов и, наоборот, при
заданной длине фланговых швов найти значение катета швов.
Пример: Стальная труба
длиной / приварена по концам к жестким днищам и подвергается охлаждению на
Т = 50 °С. Внешний диаметр трубы d] = 120 мм,
внутренний - d2 = 108 мм. Определить требуемую
величину катета углового шва (ручная электродуговая сварка),
обеспечивающего прочное прикрепление, если допускаемые напряжения на
срез для металла шва [т'] = 100 МПа, модуль
нормальной упругости Е = 2,1 • 10"' МПа, коэффициент теплового
расширения (сжатия) а =12,540 fi 1/°С.
Если бы труба была свободной, то
при охлаждении ее длина уменьшилась бы на величину
AÍ=-aTL
Но так как она закреплена, то
упругая относительная деформация, вызванная реакциями в закрепленных
концах при охлаждении трубы, равна
8 =-= аТ.
I
Заметим, что величина
относительной деформации при охлаждении трубы не зависит от ее
длины.
Напряжения, возникающие в металле
трубы, соответственно, будут равны
а7'=Е7'£.
В свою очередь, эти напряжения равны