电焊工高级模拟试卷12
计算题
1.厚12mm、宽600mm的对接接头，两端受500000N的拉力，材料为Q345钢，试校核其焊缝强度?
由许用应力的表中查得，Q345钢的抗拉许用应力为201MPa对接接头的受拉强度计算公式为
[*]
由已知条件可知F=500000N，L=600mm，δ1=12mm，[σ’t]=201MPa代入上式得
[*]
答该对接接头强度满足要求，结构是安全的。
解析：
2.厚12mm，材料为Q345钢的对接接头，受600000N的拉力，试设计钢板的宽度?
已知该对接接头受拉力F=600000N，钢板厚度(焊缝厚度)δ1=12mm，由许用应力的表中查得(σ’t]=201MPa=201N／mm2钢板的宽度即焊缝的长度由公式[*]50取L=250mm答设计钢板宽度为250mm。
解析：
3.宽400mm的Q345钢对接接头，受400000N的拉力，试设计钢板的厚度?
已知该对接接头受拉力F=400000N，钢板宽度(焊缝长度)L=400mm，由许用应力的表中查得[σ’t]=201MPa=201N／mm2根据对接接头受拉强度计算公式
[*]
故
[*]
取δ1≥4．9mmδ3=5ram答设计钢板厚度为5mm。
解析：
4.厚10mm、宽500mm的对接接头，两端受50000N的压力，材料为Q235钢，试校核其焊缝强度。
已知该对接接头受压力F=50000N，钢板宽度(焊缝长度)L=500mm，钢板厚度(焊缝厚度)δ1=10mm。根据对接接头受压强度计算公式
[*]
由许用应力的表中查得，Q235钢受压许用应力为152MPa因为50MPa<152MPa故σp<[σ’p]答该对接接头强度满足要求，结构是安全的。
解析：
5.宽100mm的Q235一A钢板对接接头，受1000000N的压力，试设计钢板的厚度?
已知该对接接头受压力F=1000000N，钢板宽度上，=100mm，由许用应力的表中查得，Q235钢许用压应力为152MPa(N／mm2)。根据对接接头受压强度计算公式[*]
答 设计钢板厚度为66mm。
解析：
6.厚20mm的Q235一A钢板对接接头，受500000N的压力，试设计钢板的宽度?
已知该对接接头受压力F=500000N，钢板厚度艿l=20mm，由许用应力的表中查得[σ’o]=152MPa根据对接接头受压强度计算公式[*]
答 设计钢板宽度为165mm。
解析：
7.两块板厚为8mm的钢板对接，焊缝长度为30mm，材料为Q235一A钢，试计算焊缝所能承受的切力?
由许用应力的表中查得，Q235一A钢的许用切应力为98MPa(N／mm2)；已知L=30mm，δ1=8mm根据对接接头的抗剪强度计算公式[*]
得焊缝所能承受的切力Q=30mm×8mm×98N／mm2=23520N答焊缝所能承受的切力为23520N。
解析：
8.将100mm×100mm×10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢板上，见图3一1。受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的焊缝长度L1、L2应该是多少?
从材料手册查得角钢断面积A=19．2cm2=1920mm2，许用应力[σ]=160MPa，焊缝许用切应力[r’]=100MPa。角钢的允许载荷[F]=A[σ]=1920mm2×160N／mm2=307200N假定接头上各段焊缝中的切应力都达到焊缝许用切应力值，即r=[r’]。若取K=10mm，采用焊条电弧焊，则所需的焊缝总长为
[*]
角钢一端的正面角焊缝L3=100mm，则两侧焊缝总长度为339mm。根据材料手册查得角钢的拉力作用线位置e=28．3mm。根据杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角焊缝应该承受载荷的28．3％。
[*]
另外一侧的侧面角焊缝长度应为[*]
答 取L1=250mm，L2=100mm。
解析：
9.设计如图3～2所示T形接头的焊脚尺寸K，焊缝金属的许用切应力[r’]=100MPa。
由于载荷F平行于焊缝
[*]
代入上式得
[*]
整理得
[*]
由已知条件F=75000N，L=200mmh=300mm，[r’]=100MPa
代入计算得
[*]
答 取焊脚尺寸K=8mm。
解析：
10.由三面角焊缝组成的悬臂搭接接头，见图3—3。当焊缝总长为500mm，h=300mm，K=10mm时，在梁的端头作用一弯矩M=2800000N.cm，焊缝金属许用切应力[r’]=100MPa，试用分段计算法校验接头是否安全。
已知M=2800000N.cm=28000000N.mm．K=10mm，h=300mm，
[*]
将数据代入公式：[*]=86．96N／mm2=86．96MPa；
86．96MPa<100MPa，即r<[r’]答接头是安全的。
解析：
11.上题改用轴惯性矩计算法校验接头是否安全?
由轴惯性矩计算法计算公式[*]Ix的计算：Ix1=Ix1+2Ix2
[*]
[*]
Ix=Ix1+2Ix2=(25000+2×24858333)=49741666mm4将数据代入原式
[*]
因为90．06MPa<IOOMPa即tmax<[r’]答接头是安全的。
解析：
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