C ÂU H ỎI ÔN TẬP, BÀI TẬP
3.1.1.Trường hợp khi hàn giáp mối hai tấm thép có chiều rộng bằng nhau
3. Tính ứng suất và biến dạng do co dọc khi hàn giáp mối 1 Cơ sở tính toán
3.1.1.Trường hợp khi hàn giáp mối hai tấm thép có chiều rộng bằng nhau
50
Hình 3.4: Ứng suất và biến dạng khi hàn giáp mốihai tấm thép có chiều rộng bằng nhau
Lúc đầu các thớ bị nung nóng không thể tăng chiều dài tự do được vì có sự cản của các thớ nguội hơn ở kề bên. Vì thế ở các thớ được nung nóng cao sẽ xuất hiện ứng suất nén dọc trục, ứng suất này nhanh chóng đạt đến giới hạn chảy Tvà gây ra ở phần nguội hơn của tấm ứng suất phản kháng kéo dọc trục 2. Cùng với việc tăng nhiệt lớn hơn nữa thì vùng ứng suất tác dụng sẽ chuyển sang trạng thái dẻo, ứng suất nén trong nó mất đi, đồng thời ứng suất phản kháng trong vùng nguội của tấm cũng triệt tiêu.
Ngược lại trong quá trình nguội khi phần kim loại chảy ở mối hàn trở lại trạng thái dẻo thì kim loại cơ bản chuyển từ trạng thái dẻo sang đàn hồi. Cũng vì không có sự co tự do nên vùng ứng suất tác dụng sẽ chịu ứng suất kéo dọc trục, tương ứng vùng ngoài sẽ chịu ứng suất phản kháng nén. Nếu chiều rộng vùng ứng suất tác dụng nhỏ hơn 1/2 tấm hàn thì ứng suất kéo dư bằng giới hạn chảy T. Biểu đồ ứng suất được biểu diễn trên hình vẽ.
Hiện tượng trên chỉ đúng khi tấm hàn là nhỏ hay trung bình, nghĩa là phù hợp với giả thuyết tiết diện phẳng (theo thực nghiệm thì thông thường h0≤ 300mm).
Hình 3.5: Biểu đồ ứng suất khi hàn giáp mối hai tấm thép có chiều rộng bằng nhau.
Đối với những tấm lớn thì ứng suất phản kháng 2 ở những vùng càng xa trục hàn sẽ càng nhỏ dần cho đến bằng không như hình b.
Ta có nội lực tác dụng:
P = T . F0 = T . b0 . S
51 T . F0 = 2 . (F – F0) hay: T . b0 . S = 2 . (h0 – b0) . S F là tiết diện ngang của cả hai tấm hàn. Ta rút ra:
2 = T . b0
h0 – b0
Độ co của chi tiết hàn có thể tính theo ứng suất phản kháng dư nén dọc trục theo công thức:
l = 2
l E