용접 크기 계산 (미국 표준 규격)

프로그램은 다음 절차를 기반으로 끝난 파트의 교차 모서리에서 모든 메시 절점에 대한 용접 크기와 용접 목 크기를 계산합니다.

1. 로컬 용접 부위 좌표계(WJC)를 각 절점에 설정합니다.
2. 기초 재질 두께 t_b를 끝난 파트의 두께로 결정합니다.
3. 단위 길이당 용접 부분 A_w을 결정합니다.
   • 편면 (SS) 용접: A_w = t_w, 여기서 t_w는 용접 목
   • 양면 (DS) 용접: A_w = 2 × t_w

4. 단위 길이당 용접 단면 계수 S_w를 결정합니다.
   • DS 필렛 용접: S_w = t_w x t_b
   • DS 그루브 용접: S_w = (4 / 3) × (t_w³ / t_b) – 2 × t_w² + t_w × t_b
   • SS 필렛 또는 그루브 용접: S_w = t_w² / 6

5. 끝난 파트의 교차 모서리에서 각 절점에 대한 로컬 WJC 시스템을 기반으로 하중 성분과 모멘트를 계산합니다. DS 용접에 대해서는, 이들 하중을 2로 나눕니다(계산은 용접 부위의 단위 길이당이 아닌, 용접의 단위 길이당임).
   • F_s = 로컬 U_s 축을 따르는 전단 하중.
   • F_w = 로컬 U_w 축을 따르는 전단 하중.

   • F_j = 로컬l U_j 축을 따르는 수직 하중. 양수 F_j 값은 끝난 쉘의 윗면이 압축 상태임을 나타냅니다.

   • M_w = 로걸 용접 축 U_w를 기준으로 한 절점 굽힘 모멘트. 양수 M_w 값은 끝난 쉘의 윗면이 견인 상태임을 나타냅니다.

6. 각 절점에 대한 절점 길이 L_n를 각 인접 절점에 대한 ½ 거리의 합으로 계산합니다.

   

7. 각 절점에 대한 절점 길이를 기반으로 단위 길이당 응력 성분을 계산합니다.
   • f_s = (F_s / L_n) / A_w
   • f_w = (F_w / L_n) / A_w
   • f_j = (F_j / L_n) / A_w + ((M_w / L_n) / S_w)

8. 용접 f_weld에서의 단위 길이당 합력을 계산합니다.
   • f_weld = sqrt ( f_s² + f_w² + f_j²)

9. f_weld = f_allowable를 설정하여 끝난 파트의 교차 모서리에서 각 절점에 대한 필요한 용접 목 t_w를 해석합니다. 여기에서 f_allowable는 용접봉 허용 전단 응력입니다.

   용접봉 재질의 허용 전단 응력이 다음과 같이 계산됩니다. 극한 전단 응력/ 안전 계수 일정한 규정에 따라 진행되는 엔지니어링 프로젝트는 반드시 규정에 명기된 표준 규격을 따라야 합니다.

10. 끝난 파트의 교차 모서리의 각 절점에서 용접 크기 s를 계산합니다.
    • SS 또는 DS 그루브 용접: s = t_w
    • SS 또는 DS 45^° 필렛 용접: s = sqrt(2) × t_w