Calculs de taille de soudure (norme américaine)

Le logiciel calcule la taille de la soudure et la taille de la gorge de soudure pour tous les noeuds de maillage sur l'arête d'intersection de la pièce d'après la procédure suivante.

1. Etablissez le Système de coordonnées de joint de soudure (WJC) local pour chaque noeud.
2. Déterminez l'épaisseur du matériau de base, t_b, comme épaisseur de coque de la pièce finie.
3. Déterminez la zone de soudure, A_w, par longueur unitaire:
   • Soudures, 1 côté (SS): A_w = t_w, où t_w est la gorge de soudure
   • Soudures, 2 côtés (DS): A_w = 2 × t_w
4. Déterminez le module de la section de soudure, S_w, par longueur unitaire:
   • Soudure d'angle - 2 côtés: S_w = t_w x t_b
   • Soudure sur chanfrein - 2 côtés: S_w = (4 / 3) × (t_w ³ / t_b) – 2 × t_w ² + t_w × t_b
   • Soudure d'angle ou sur chanfrein - 1 côté: S_w = t_w ² / 6
5. Calculez les composantes et moment de force en fonction du système WJC local pour chaque noeud sur l'arête d'intersection de la pièce finie. Pour les soudures des 2 côtés, divisez ces forces par 2 (les calculs sont par longueur unitaire de la soudure et non pas pas longueur unitaire du joint de soudure).
   • F_s = Force de cisaillement le long de l'axe local U_s.
   • F_w = Force de cisaillement le long de l'axe local U_w.

   • F_j = Force normale le long de l'axe local U_j. Les valeurs positives F_j indiquent que la face supérieure de la coque finie est comprimée.

   • M_w = Moment de flexion nodal autour de l'axe de soudure local U_w. Les valeurs positives M_w indiquent que la face supérieure de la coque finie est en traction.

6. Calculez la longueur nodale, L_n, pour chaque noeud comme la somme de la ½ distance à chaque noeud adjacent.

   

7. Calculez les composantes de contrainte par longueur unitaire en fonction de la longueur nodale pour chaque noeud:
   • 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. Calculez la contrainte résultante par longueur unitaire sur la soudure, f_weld:
   • f_weld = sqrt ( f_s ² + f_w ² + f_j ²)
9. Résoudre pour la gorge de soudure requise, t_w, pour chaque noeud sur l'arête d'intersection de la pièce finie en définissant f_weld = f_admissible, où f_admissible est la limite de cisaillement autorisée de l'électrode.
   La limite de cisaillement autorisée pour le matériau de l'électrode est calculée comme suit : Limite de rupture en cisaillement / coefficient de sécurité. Les projets d'ingénierie régis par des codes spécifiques doivent adhérer aux minimums et normes stipulés ici.
10. Calculez la taille de la soudure, s, pour chaque noeud sur l'arête d'intersection de la pièce finie.
    • Soudures sur chanfrein - 1 côté ou 2 côtés: s = t_w
    • Soudures d'angle 45^° 1 côté ou 2 côtés: s = sqrt(2) × t_w