国际焊接工程师考试结构最后复习提纲概要.doc

焊接结构设计复习提纲 1、结构设计基础 概述 进行结构设计时不考虑所用的材料和元素，只考虑结构本身所能达到的性能。 结构设计的过程就是按所提出的要求，把各个单独部件焊接连接成一个构件的过程。 静力学基础 —— 力与力矩（N、kN、kNm）H=0, ∑V=0，∑M=0） 构件组成 —— 支座的种类 —— 支座的受力条件 静定系统 —— n=a+z-3·s 内力计算 —— 内力是指物体内部各质点之间的相互作用，物体不受外力时，其内部各质点之间也存在内力，它使质点间相对位置保持不变。当物体受外力作用而发生变形时，物体所受内力发生变化，产生了“附加内力”，称为内力。 —— 水平方向力 N（Nx该点处物体水平方向所受内力） 垂直方向力 V（Vx该点处物体垂直方向所受内力） 弯 矩 M（Mx该点处物体所受力矩） —— 内力分布 强度理论 应力 —— 应力=力/受力面积 —— 正应力σ（作用力垂直作用到横截面积上） —— 剪应力τ（作用力平行作用到横截面积上） 变形 —— 变形是物体内部承受载荷，从而迫使它的外形发生改变的可见的标志。 —— 屈强比 —— 许用应力：为了使建筑物不致在应力达到屈服极限时出现变形现象，许用应力是根据屈服极限而不是根据断裂极限来进行保障。 截面参量 —— 静矩S：Sy=A·Z1—— 惯性矩I:·Z3 构件的应力分布 —— σ= —— ， 2、焊缝设计基础 焊接接头形式 —— 焊接接头是把零件或部件用焊接的方法相互连接起来的区域，接头的种类是通过零部件在结构设计上相互配置的情况而确定的。 —— 焊接接头种类 —— 焊接接头准备和焊缝的基本概念 焊缝的形式及应用 —— 对接焊缝（焊缝厚度、焊缝长度） —— 角焊缝（焊缝形状说明和焊缝尺寸、角焊缝应用、焊缝厚度的限定、断续焊接的角焊缝） 焊缝的表示（ISO2553） 焊缝的受载荷方式 —— σ⊥（垂直正应力） —— σ∥（平行正应力） —— τ⊥（垂直剪应力） —— τ∥（平行剪应力） 焊缝的极限应力和许用应力 —— 影响焊接接头应力极限的因素有（材料的连接强度、、载荷种类、焊缝形式、焊缝质量、结构中焊缝的位置） 静载条件下的焊缝计算 σ⊥ τ∥ σw,v 扭曲 —— 扭曲—构件横截面在扭矩的作用下相对轴线而产生的转动变形 —— 扭矩MT：当作用力偏离剪力中心时，则将产生扭矩。 —— 剪力中心：构件上不产生扭矩的剪力作用点 扭距作用在截面上的应力 ——Am是剪力作用的面积，即图中阴影线部分 电阻焊接头 —— 点焊可用于力的传递，力的承载，物件连续和瞬间定位以及容器密封焊缝的生产。 —— 根据焊接接头的设计情况，焊缝可以承剪切、拉伸、撕拉和扭转等载荷。 —— 设计合理性 3、不同载荷下的焊接结构 不同载荷条件下的破坏形式 —— 在静载及主要承受静载的状态下，将导致：形变断裂、脆性断裂、层状撕裂和失稳破坏。 —— 在热负荷状态下，将导致：低温的影响—脆性断裂，高温的影响—屈服极限的高温失效及蠕变失效。 —— 在动载荷状态下，将导致：疲劳断裂。 层状撕裂的产生和防止 —— 应用低硫含量和/或高ED（板材厚度方向的断面收缩率）值的材料。 —— 设计及生产技术方面：尽可能避免厚度方向上由于焊接残余应力引起的应力或者把它降至很低。 —— 作用于收缩方向上的焊缝厚度aD尽可能低 焊缝连接基础应尽可能大 焊道数应少 焊道次数应考虑局部缓冲 尽可能选择对称焊缝形式和对称焊接顺序 尽可能使用轧制产品所有层次与焊缝连接 通过连接范围的缓冲减少层状撕裂倾向 予热（100℃） 4、主静载焊接结构 钢结构特点 —— 钢材强度高，塑性、韧性较好；重量轻；材质均匀和力学计算的假定比较符合；制作简便，施工工期短；密闭性好；耐蚀性差；耐热不耐火；低温和其它条件下，可能发生脆断。 受压构件的弯曲失稳轴心受力构件轴心受力构件的常用截面形式可分为实腹式和格构式两大类受弯构件实腹式受弯构件梁格构式受弯构件桁架梁的局部稳定和腹板加劲肋设计按DIN18800-1钢制构件的限定和结构基础钢材种类钢材选择冷变形区域的焊接焊接填充材料及辅助材料焊接的实壁梁 使用轧制型材可以很方便地改变实壁梁的高度，只需改变腹板的高度，可增大该处的惯性矩，并减小支座，但应注意在支承处验证其抗剪能力。 在弯矩和剪力的作用下，需对受弯梁进行局部加强。在L0长度区域内进行加强后，增大在该区域内的惯性矩，提高承载能力。实壁梁加强板的配置翼板加强时端部的焊接接头由腹板及加强板组成的区域称作翘曲区，为提高梁的稳定性及承受弯曲和剪应力的能力，需对梁进行刚度加强，即：横向加强和纵向加强。 桁架梁桁架梁的优点是，