焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

前言

　　焊接是實(shí)現(xiàn)材料精確、可靠、低成本、高效連接的關(guān)鍵技術(shù)，是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要手段。焊接結(jié)構(gòu)在航空、航天、交通、能源、化工、建筑等工程裝備與結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。未來的焊接需要作為產(chǎn)品壽命周期、費(fèi)用、質(zhì)量與可靠性的關(guān)鍵技術(shù)集成到產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期階段就必須考慮焊接結(jié)構(gòu)合理性、安全性、可靠性、可焊接性、適用性等問題。焊接與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的有效集成是焊接從“技藝”走向制造科學(xué)的重要標(biāo)志，也是提升焊接技術(shù)水平的重要挑戰(zhàn)。特別是隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在焊接中的普遍應(yīng)用，使得焊接工作者能夠預(yù)測(cè)焊接工藝的可行性，減少在實(shí)際生產(chǎn)過程中不協(xié)調(diào)因素的影響，以快速開發(fā)產(chǎn)品與工藝。　　焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是構(gòu)件焊接節(jié)點(diǎn)或焊接接頭的設(shè)計(jì)。焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)是國(guó)家頒布的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)必須了解焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，這樣才能設(shè)計(jì)出合理的焊接結(jié)構(gòu)。本書根據(jù)現(xiàn)代焊接結(jié)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用，匯集了有關(guān)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及典型焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)等相關(guān)知識(shí)，目的是為有關(guān)設(shè)計(jì)人員及相關(guān)工程技術(shù)人員提供參考。但是，由于焊接結(jié)構(gòu)涉及范圍廣泛，很難通過本書全面地展現(xiàn)出來，因此，本書的作用也僅僅是為讀者提供指引和參考。　　本書以焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及典型焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，在介紹焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的前提下，重點(diǎn)介紹了梁柱、桁架、壓力容器、船體和機(jī)件等典型焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及步驟。本書內(nèi)容系統(tǒng)，條理清晰，講解詳細(xì)，并配有大量的圖片，方便讀者學(xué)習(xí)和理解?！　”緯η笕娼榻B焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題，但由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，敬請(qǐng)讀者予以指正。

內(nèi)容概要

　　《焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》以焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及典型焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，在介紹焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的前提下，重點(diǎn)介紹了梁柱、桁架、壓力容器、船體和機(jī)件等典型焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及步驟。《焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》可供焊接工程技術(shù)人員參考，也可作為高等學(xué)校焊接專業(yè)的教學(xué)參考書。

書籍目錄

緒論0.1 焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用0.2 焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)0.3 焊接結(jié)構(gòu)的分類0.4 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法第1章 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法1.1 焊接結(jié)構(gòu)的基本要求1.2 載荷1.2.1 載荷分類1.2.2 載荷組合1.3 焊接結(jié)構(gòu)的失效形式1.3.1 斷裂失效1.3.2 表面損傷1.3.3 過量變形1.3.4 材質(zhì)變化失效1.4 焊接結(jié)構(gòu)承載能力的設(shè)計(jì)計(jì)算方法1.4.1 常規(guī)設(shè)計(jì)方法1.4.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.4.3 分析設(shè)計(jì)1.5 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂控制設(shè)計(jì)1.5.1 影響焊接結(jié)構(gòu)脆斷的主要因素1.5.2 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂控制1.5.3 焊接結(jié)構(gòu)的合于使用評(píng)定方法1.6 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.6.1 焊接接頭的疲勞1.6.2 焊接接頭疲勞強(qiáng)度分析方法1.6.3 焊接接頭的疲勞強(qiáng)度分級(jí)1.7 焊接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計(jì)1.7.1 截面設(shè)計(jì)1.7.2 可達(dá)性設(shè)計(jì)1.7.3 焊接變形控制設(shè)計(jì)1.7.4 抗震性設(shè)計(jì)第2章 焊接接頭及強(qiáng)度計(jì)算2.1 焊接接頭2.1.1 焊接接頭2.1.2 焊接接頭及焊縫的基本形式2.2 焊接接頭的工作應(yīng)力分布2.2.1 電弧焊接頭的工作應(yīng)力分布2.2.2 點(diǎn)焊接頭的工作應(yīng)力分布2.3 焊接接頭的強(qiáng)度非匹配2.3.1 焊接接頭強(qiáng)度非匹配2.3.2 對(duì)接接頭強(qiáng)度非匹配力學(xué)行為2.4 焊接接頭的強(qiáng)度計(jì)算2.4.1 對(duì)接接頭的強(qiáng)度計(jì)算2.4.2 角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算2.4.3 點(diǎn)焊接頭的強(qiáng)度計(jì)算2.4.4 焊縫的許用應(yīng)力第3章 梁柱焊接結(jié)構(gòu)3.1 焊接梁的設(shè)計(jì)3.1.1 梁的類型3.1.2 梁的拼接3.1.3 梁的支座3.1.4 梁的設(shè)計(jì)3.2 焊接柱的設(shè)計(jì)3.2.1 焊接柱的類型3.2.2 實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.2.3 格構(gòu)式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)3.2.4 柱頭和柱腳的構(gòu)造設(shè)計(jì)3.3 梁與柱的連接3.3.1 梁與柱的鉸接連接3.3.2 梁與柱的剛性連接3.3.3 梁與柱的半剛性連接第4章 桁架焊接結(jié)構(gòu)4.1 桁架的形式和主要尺寸4.1.1 桁架的形式4.1.2 桁架的主要尺寸4.2 桁架的荷載和截面設(shè)計(jì)4.2.1 桁架的荷載與荷載組合4.2.2 桁架桿件的內(nèi)力計(jì)算4.2.3 桁架桿件的截面選擇和計(jì)算4.3 桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)4.3.1 桁架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求4.3.2 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟和要求4.3.3 節(jié)點(diǎn)計(jì)算4.4 焊接管節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)4.4.1 直接焊接管節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式4.4.2 相貫焊縫的計(jì)算4.4.3 直接焊接管節(jié)點(diǎn)的承載力第5章 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)5.1 壓力容器的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5.1.1 壓力容器的分類5.1.2 壓力容器的結(jié)構(gòu)5.2 壓力容器設(shè)計(jì)方法5.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)5.2.2 壓力容器的常規(guī)設(shè)計(jì)5.2.3 分析設(shè)計(jì)5.3 壓力容器焊接設(shè)計(jì)5.3.1 壓力容器焊接接頭分類5.3.2 壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則5.3.3 壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第6章 船體焊接結(jié)構(gòu)6.1 船體結(jié)構(gòu)概述6.1.1 船體的結(jié)構(gòu)形式6.1.2 船體結(jié)構(gòu)建造6.2 船底結(jié)構(gòu)6.2.1 雙層底結(jié)構(gòu)6.2.2 單層底結(jié)構(gòu)6.3 舷側(cè)結(jié)構(gòu)6.3.1 舷側(cè)結(jié)構(gòu)類型6.3.2 舷側(cè)骨架6.3.3 舷邊6.4 甲板結(jié)構(gòu)6.4.1 甲板結(jié)構(gòu)類型6.4.2 甲板結(jié)構(gòu)件6.4.3 貨艙口結(jié)構(gòu)和艙口懸臂梁6.5 艙壁結(jié)構(gòu)6.5.1 平面艙壁6.5.2 槽形艙壁6.6 首尾結(jié)構(gòu)6.6.1 首端結(jié)構(gòu)6.6.2 尾端結(jié)構(gòu)第7章 機(jī)件焊接結(jié)構(gòu)7.1 機(jī)件焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述7.2 支承件焊接結(jié)構(gòu)7.2.1 支承件設(shè)計(jì)要點(diǎn)7.2.2 機(jī)身焊接結(jié)構(gòu)7.2.3 箱體和軸承支座焊接結(jié)構(gòu)7.3 轉(zhuǎn)動(dòng)部件焊接結(jié)構(gòu)7.3.1 齒輪、帶輪和飛輪7.3.2 焊接鼓筒7.3.3 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與主軸參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法　　1.1 焊接結(jié)構(gòu)的基本要求　　焊接結(jié)構(gòu)要滿足特定的使用要求，是材料選擇和焊接工藝制定的重要依據(jù)，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)人員必須了解焊接結(jié)構(gòu)的基本性能要求?！　。?）結(jié)構(gòu)效能　　效能是在規(guī)定的條件下達(dá)到規(guī)定使用目標(biāo)的能力，即結(jié)構(gòu)完成任務(wù)的能力。結(jié)構(gòu)效能就是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分配給各個(gè)構(gòu)件部分所應(yīng)具有的能力?！　〗Y(jié)構(gòu)效能是結(jié)構(gòu)的作用與其固有性能的綜合體現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)選材和成形工藝制定時(shí)要進(jìn)行效能分析，以優(yōu)化制造過程。　?。?）壽命周期費(fèi)用　　壽命周期費(fèi)用是在預(yù)期的焊接結(jié)構(gòu)壽命周期內(nèi)，為結(jié)構(gòu)的論證、研制、生產(chǎn)、使用保障、退役所付出的一切費(fèi)用之和?！　『附咏Y(jié)構(gòu)效能不僅取決于它的性能，而且有賴于它的可靠性、維修性、保障性、安全性等因素，這些因素同時(shí)決定了結(jié)構(gòu)的壽命周期費(fèi)用。材料和焊接工藝對(duì)結(jié)構(gòu)壽命周期費(fèi)用的考慮往往被忽視，在現(xiàn)代焊接結(jié)構(gòu)制造中必須予以重視。　?。?）結(jié)構(gòu)工藝性要求　　結(jié)構(gòu)工藝性指在一定的生產(chǎn)規(guī)模條件下，如何選擇零件加工和裝配的最佳工藝方案，因而焊接件的結(jié)構(gòu)工藝性是焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中一個(gè)比較重要的問題，是經(jīng)濟(jì)原則在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中的具體體現(xiàn)?！　≡诤附咏Y(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制造中，除考慮使用性能之外，還應(yīng)考慮制造時(shí)焊接工藝的特點(diǎn)及要求，才能保證在較高的生產(chǎn)率和較低的成本下，獲得符合設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品質(zhì)量?！　『附蛹慕Y(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)考慮到各條焊縫的可焊到性、焊縫質(zhì)量的保證，焊接工作量、焊接變形的控制、材料的合理應(yīng)用、焊后熱處理等因素，具體主要表現(xiàn)在焊縫的布置、焊接接頭和坡口形式等幾個(gè)方面。　　……

編輯推薦

　　《焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》內(nèi)容系統(tǒng)，條理清晰，講解詳細(xì)，并配有大量的圖片，方便讀者學(xué)習(xí)和理解。

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