胀缩变形计算表-II

焊接变形收缩余量计算公式△L横≈0.1δ，δ=板厚。

（间隙和线能量最小化）焊接变形收缩余量计算公式焊接变形收缩始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。

为了给设计人员提供一定的参考，贴几个公式1、单V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 1.01*e^（0.0464x）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚2、双V对接焊缝横向收缩近似值及公式：y = 0.908*e^（0.0467x ）y＝收缩近似值e＝2.718282x＝板厚、4、5、6、1 试述焊接残余变形的种类。

焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。

焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。

焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。

2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。

当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。

焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。

表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m）注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。

3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。

焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。

低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。

对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。

焊工铆工都想要的焊接收缩量计算公式及参数控制表
焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。

焊后,焊件残留的变形称为焊接残余变形。

焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种,其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式。

对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关,坡口大、对接间隙大,焊缝截面积大,焊接能量也大,则变形也大。

除其它因素,变形大小与焊缝的充填金属量、输入热量成正比。

所以同一板厚的对接焊缝横向收缩大小依次为: 单V,x,单U,双U。

多道焊时,每道焊缝所产生的横向收缩量逐层递减。

T形接头、搭接接头的横向收缩量,随焊角高K的增加而增大,随板厚s增加而降低。

单V对接焊缝横向收缩近似值及公式:
y = 1.01*e^(0.0464x)
y=收缩近似值 e=2.718282 x= 板厚
双V对接焊缝横向收缩近似值及公式:
y = 0.908*e^(0.0467x )
y=收缩近似值 e=2.718282 x= 板厚
单面坡口十字角焊缝横向收缩近似值及公式:
y = 1.2864*e^(0.0418x )
y=收缩近似值 e=2.718282 x= 板厚
根据不同的焊接方法,变形也是不同的:
让焊接人实现价值的地方。

屋面围护系统的热胀冷缩计算
已知条件：极端最高温度：40.0℃
极端最低温度：-5.0℃
钢材的线膨胀系数α：12*10-6
（一）、屋面板横向的热胀冷缩性能：
压形钢板为波形截面，其横向可自由伸缩，故其横向不存在热胀冷缩的问题（二）、屋面板纵向的热胀冷缩性能：
线应变：ε=Δt*α
=(40.0+5.0)℃*12*10-6=5.4*10-4
单坡屋面产生的伸缩量ΔL=L*ε=5.4*10-4*36500=19.7mm
正应力：δ=ε*E=5.4*10-4*206*103=111.24N/mm2
（三）、每单位长度屋面板热胀冷缩产生的内力F：
F=δ*A=111.24N/mm2*457*0.50=25.4KN＞＞0.65KN(固定座与屋面板的纵向摩擦阻力)
构造处理：檐口处自攻钉固定在波峰上，屋脊处不打自攻钉，以保证
屋面板在热胀冷缩时可伸缩。

所以，保证屋面板在长度方向上能自由伸缩。

橡胶元件的变形计算拉伸和压缩变形橡胶元件在简单拉伸和压缩变形时，其应力σ与ε之间的关系式为σ=Ea［（1+ε）-（1+ε）-2］/3ε=f/h式中 Ea-橡胶元件的表观弹性模量；f-橡胶元件的变形量；h-橡胶元件的高度。

橡胶弹簧的压缩变形量，一般均在ε〈50%范围内，若ε〈15%，可以近似取σ≈Eaε橡胶的表观压缩弹性模量Ea与橡胶元件的几何形状有关，可表示为Ea=iGi=3+js2垫圈形i=4+0.56js衬套形i=［4+2b/a0.56（1+b/a）js2］/（1+ b/a）矩形块（式1）i=10.7+0.098（HS）式中 i-几何形状和硬度影响因子；G-橡胶的切变模量；s-形状因子Ar之比值；HS-橡胶的肖氏硬度值。

橡胶元件因子的计算式为S=d/（4b）圆柱体S=ab/［2（a+b）h］矩形块S=i/［（r1+r2）h（r2/ r1）］≈ i/［2（r2- r1）］等长度衬套S=（L1r2-L2r1）/｛（r22–r12）Ln［（L1r2）/（ L2r1）］｝长度随半径线性变化的衬套式中d-圆柱体直径h-圆柱体或矩形块的高度a-矩形块的长度；b-矩形块的宽度；r1、r2-衬套内、外半径；L-衬套长度橡胶的表观拉伸弹性模量Ea为Ea=3G切向变形（1）切应力与切应变的关系橡胶受切向力作用时，切应力τ和切应变γ之间的关系为τ=Gaγγ=fτ/h式中Ga-表现切变模量γ-变形角fτ -切向变形量h-橡胶元件高度（2）表现切变模量橡胶的表现切变模量为Ga=ιGι=1/［1+h2（12iρ2）］式中ι-弯曲变形影响因子；i-几何形状和硬度影响因子，由式1确定；ρ-回转半径，圆柱体橡胶元件，ρ=d/4。

当橡胶元件的高度h与直径d（边长a）之比值小于0.5时，可忽略弯曲变形的影响，取ι=1。

对于较薄的橡胶衬套亦可同样处理。

即近似取Ga=G 。

（3）切变模量与硬度的关系在实测范围内，橡胶的切变模量G与橡胶的肖氏硬度之间呈现下述近似关系G=0.117e0.034HS（MPa）。

15.0mm 15.8mm4547600mm 228814.841mm 315.6429mm 5d 30d 3650d 48MPa 8.96E-018.44E-027.15E-01ε(f cm )=3.70E-043.32E-042.80E-052.37E-04收缩开始时的龄期（d）,t s =计算考虑时刻的混凝土龄期（d）,t =计算考虑终止的龄期t ∞=构件的理论厚度h=2A/u=构件与大气接触的周边长度u=2、混凝土收缩引起的梁体缩短量温度下降引桥的梁体伸长量△l t -t βs2(t ∞-t s )=△l t +=a c l(T max -T set,l )△l t -=a c l(T set，u -T min )梁结构截面面积A=εcs (t,t s )=εcso βs1(t-t s )=εcso =ε(f cm )βRH =εcs (t ∞,t s )=εcso βs2(t ∞-t s )=立方体强度f cm =βRH =1.55（1-（RH/RH 0)3)=βs1(t-t s )=2.09E-04= 1.00E+002.09E-049.4074mm 预应力引起的截面重心处的法向压应力6Mpa 30d 3650d 梁体的弹性模量E c 按照规范3.1.5采用34500Mpa 1.37052.41910.4821794.5288≤15000.94221.59831.50591.00001.505911.7854mm= 1.9518mm 分配给支座的汽车制动力标准值F k =21.013KN 支座橡胶层的总厚度t e =49mm 支座橡胶层剪变模量G e= 1.2Mpacs ∞ 混凝土收缩引起的梁体缩短量-b -或闭口量△l b -ε)=加载时砼龄期t 0=计算考虑时刻的砼龄期t=l )t ,t (l cs s ∞-=ε∆-b。

胀缩变形计算表-II注1：根据《⼴西膨胀⼟地区建筑勘察设计施⼯技术规程》DB45/T 396-2007⽽编制。

注2：本表格中的亮蓝⾊数字是需要填⼊的原始数据，其它为表格⾃动计算。

注3：本表中所有百分数均需转化为⼩数表⽰，例如：35% →0.35。

初判计算及判定结论⼟的⾃由膨胀率0.292第三系泥岩及其风化物(粘⼟)0第三系粉砂质泥岩及其风化物(粉质粘⼟)0碳酸盐岩风化形成的残坡积粘⼟、红粘⼟(以红为基⾊)1碳酸盐岩风化形成的残坡积粘⼟、红粘⼟(以黄为基⾊)0第四系河流冲积粘⼟-以红或黄为基⾊0第四系河流冲积粘⼟-以⽩或灰⾊为基⾊0初判结论：地基⼟有⼀定膨胀性，需要进⾏详细判别，请继续以下进详判计算及判定结论已知条件膨胀⼟场地类别1基础底⾯深度d （m）0.80稳定地下⽔位深度dw （m）20.00⼤⽓影响深度d a（m） 6.00⼤⽓影响急剧层深度d r（m） 2.00基底下第1层⼟的底⾯深度D1（m） 3.10基底下第2层⼟的底⾯深度D2（m） 4.10基底下第3层⼟的底⾯深度D3（m） 6.00地基膨胀变形计算计算胀缩变形量的经验系数Ψe0.60基底下第1层⼟经修正后在压⼒P i下的膨胀率δ'ep10.00000基底下第2层⼟经修正后在压⼒P i下的膨胀率δ'ep20.00000基底下第3层⼟经修正后在压⼒P i下的膨胀率δ'ep30.00000基底下第1层⼟在压⼒为零时的膨胀率δe010.00200基底下第2层⼟在压⼒为零时的膨胀率δe020.00200基底下第3层⼟在压⼒为零时的膨胀率δe030.00200基底下第1层⼟的压⼒折减系数a10.20000基底下第2层⼟的压⼒折减系数a20.20000基底下第3层⼟的压⼒折减系数a30.20000基底下第1层⼟的膨胀率的压⼒指数b10.00000基底下第2层⼟的膨胀率的压⼒指数b20.00000基底下第3层⼟的膨胀率的压⼒指数b30.00000》DB45/T 396-2007⽽编制。

涨缩补偿推算训练1.)补偿定义:由发料尺寸之板中心向外延伸之总和值.2.)数值表示:2-1) 比例(SCALE) : (基数为1.000000)1.000300 (拉伸) , 0.999800 (缩短)2-2) 单位(UNIT) : PPM(百万分之一) (基数为0PPM) **需标示”+” or “-“符号区分(防呆指示)+300 PPM (拉伸) , -200 PPM (缩短)2-3) 上述2-1 & 2-2 相对关系:例:1.000000 = 0 PPM (1.000000-1.000000 = 0 => 0 PPM)1.000500 = +500 PPM (1.000500-1.000000 = 0.000500 => +0.000500*106 = +500 PPM)0.999800 = -200 PPM (0.999800-1.000000 = -0.000200 => -0.000200*106 = -200 PPM) 3.)推算方式:例1:发料尺寸: 35 * 60 (CM) ; 涨缩补偿值:X =>+300PPM(1.000300) Y=>-200(0.999800)计算:补偿后: X=> 35*1.000300=35.0105 ; Y=> 60*0.999800=59.988(CM)例2: (靶型位置分析)工单原补偿值: 原X=> +300PPM(1.000300) ; 原Y=>+500PPM(1.000500)工单铣靶值: X=14.9941” Y=18.685X-RAY量测值: X1=14.9986” Y1=18.6783”计算:判定1.)*工单铣靶值即为钻孔程序(1:1) ; 实际X-RAY量测值即为内层涨缩值误差值:ΔX=> X1-X=14.9986”-14.9941”=0.0045” ; ΔY=>Y1-Y=18.6783”-18.6854”=-0.0071”A.)钻孔程序补偿值:判定2.)*(涨/缩)0.006”以上(以下不补偿)时,仅补偿(涨/缩)0.004”(A级以上客户仅0.003”) X轴需再补偿=> 1.000000(0PPM)Y轴需再补偿=> -0.004”/Y=-0.000214=>1+(-0.000214)=0.999786(-214PPM)B.)内层底片补偿值:ΔX1=> X-X1=14.9941”-14.9986”=-0.0045” ; ΔY1=>Y-Y1=18.6854”-18.6783”=0.0071”X轴补偿值(工单)=> ΔX1/X+1.000300=1.000000(0PPM)Y轴补偿值(工单)=> ΔY1/Y+1.000500=1.000880(+880PPM)。

第一节管材的线膨胀及伸缩量的计算一、热膨胀量的计算管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。

另外，由于管道本身工作温度的高低，也会引起管道的伸缩。

实验证明，温度变化而引起管道长度成比例的变化。

管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩，长度缩短。

温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。

不同材质的材料线膨胀系数也不同。

碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃，而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10—6／℃，约为碳素钢的七倍。

管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算：式中△L——管道热膨胀伸长量(m)；?——管材的线膨胀系数(1／K)或(1／℃)；t2——管道运行时的介质温度(℃)；t l——管道安装时的温度(℃)，安装在地下室或室内时取t1=—5℃；当室外架空敷设时，t1应取冬季采暖室外计算温度；L——计算管段的长度(m)。

不同材质管材的。

值见表2—1。

表2—1不同材质管材的线膨胀系数在管道工程中，碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数(1／)。

根据式(2—2)制成管道的热伸长量△L表(见表2—2)，由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量。

例有一段室内热水采暖碳素钢管道，管长70m，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。

解根据钢管的热膨胀伸长量计算式(2—2)△L=12×10—6(t1—t2)L=12×10—6（95+5）×70=0.084m由已知管长及送水温度，直接查表2—2，也可得管道的热伸长量△L。

如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量。

表2—2水和蒸汽管道的热伸长量△L表(m)如果管道两端不固定，允许它自由伸缩，则热伸缩量对管予的强度没有什么影响。

若在管子的两端加以限制，阻止管子伸缩，这时在管道内部将产生很大的热应力，热应力的计算式为式中σ——管材受热时所产生的热应力(MN／m2)；E——管材的弹性模量(MN／m2)，碳素钢的弹性模量 E=20．104×104MN ／m2；ε——管段的相对变形量，ε=△L/L为管段的热膨胀量(m)；L为在室温下安装的管段原长度(m)。

缩管变形量计算
缩管变形量计算是一种用于衡量材料在压力作用下的变形程度的方法。

缩管变形量是指材料在压力下的收缩或膨胀程度，通常用百分比或厘米来表示。

这种计算方法常用于工程领域，特别是在设计和制造管道、容器等结构时非常重要。

要计算缩管变形量，首先需要测量压力前后的管道直径或周长。

然后，通过以下公式计算缩管变形量：
缩管变形量 = (压力前直径或周长 - 压力后直径或周长) / 压力前直径或周长 × 100%
在计算过程中，需要注意以下几点：
1. 确保测量的压力前后直径或周长单位一致，例如都是厘米或都是米。

2. 如果测量的是直径，则直径应为管道的最大宽度。

3. 如果测量的是周长，则周长应为管道的最大周长。

4. 在计算缩管变形量时，压力前后的直径或周长应该是在相同的条件下测量的，例如相同温度、相同介质等。

5. 缩管变形量通常是一个负值，表示管道收缩，如果是正值则表示管道膨胀。

通过计算缩管变形量，工程师可以评估材料在压力下的变形程度，
进而确定材料的可靠性和适用性。

这对于设计和制造安全可靠的管道和容器至关重要。

缩管变形量计算是一种重要的工程计算方法，可以帮助工程师评估材料在压力作用下的变形情况。

正确进行缩管变形量计算可以提高工程设计的准确性和可靠性，确保工程结构的安全性。

实验六金属线胀系数实验数据计算空
表
在金属线胀系数实验中，我们需要记录实验次数、温度变化、测量长度变化，并根据这些数据计算线胀系数和相对误差。

具体计算步骤如下：
1.记录实验次数。

在表格中填写相应的实验次数。

2.测量并记录初始温度。

在表格中填写初始温度。

3.在不同温度下，测量金属线的长度变化。

将不同温度下的长度变化记录在表
格中。

4.根据以下公式计算线胀系数：
a = (ΔL/L) / (ΔT)
其中，ΔL是长度变化量，L是初始长度，ΔT是温度变化量。

将计算结果填入表格中的相应位置。

5.根据以下公式计算相对误差：
E = (ΔL - aΔT) / ΔT * 100%
其中，ΔL是测量长度变化量，a是计算出的线胀系数，ΔT是温度变化量。

将计算结果填入表格中的相应位置。

下面是一个示例数据表格的填写：
均线胀系数可以通过计算所有线胀系数的平均值得出，而平均相对误差可以通过计算所有相对误差的绝对值的平均值得出。

需要注意的是，金属线的线胀系数和相对误差可能会受到多种因素的影响，例如测量设备的精度、环境温度的变化等。

因此，在进行实验时，需要选择合适的实验设备和环境条件，并进行多次测量以减小误差。

同时，为了得到更准确的结果，需要对实验数据进行处理和分析，例如使用最小二乘法进行线性拟合等。

第一节 管材的线膨胀及伸缩量的计算一、热膨胀量的计算管道安装完毕投入运行时，常因管内介质的温度与安装时环境温度的差异而产生伸缩。

另外，由于管道本身工作温度的高低,也会引起管道的伸缩。

实验证明，温度变化而引起管道长度成比例的变化。

管道温度升高，由于膨胀，长度增加；温度下降，则由于收缩,长度缩短。

温度变化1度相应的长度成比例变化量称为管材的线膨胀系数。

不同材质的材料线膨胀系数也不同。

碳素钢的线膨胀系数为12×10—6／℃,而硬质聚氯乙烯管的线膨胀系数为80X10-6／℃，约为碳素钢的七倍。

管材受热后的线膨胀量，按下式进行计算：()L t t L 21-=∆α式中△L ——管道热膨胀伸长量（m ）；α——管材的线膨胀系数(1／K ）或（1／℃); t 2——管道运行时的介质温度(℃）； t l -—管道安装时的温度(℃），安装在地下室或室内时取t 1=—5℃;当室外架空敷设时，t 1应取冬季采暖室外计算温度；L —-计算管段的长度（m ）。

不同材质管材的.值见表2-1。

表2—1不同材质管材的线膨胀系数在管道工程中,碳素钢管应用最广，其伸长量的计算公式为()L t t L 2161012-⨯=∆-式中12×10—6——常用钢管的线膨胀系数（1／)。

根据式（2—2）制成管道的热伸长量△L 表（见表2—2),由表中可直接查出不同温度下相应管长的热伸长量.例有一段室内热水采暖碳素钢管道,管长70m ，输送热水温度为95℃，试计算此段管道的热伸长量。

解根据钢管的热膨胀伸长量计算式（2-2)△L=12×10—6（t 1—t 2）L=12×10—6(95+5）×70=0.084m由已知管长及送水温度，直接查表2—2,也可得管道的热伸长量△L 。

如果管道中通过介质的温度低于环境温度，则计算出来的是缩短量.二、热应力计算如果管道两端不固定，允许它自由伸缩,则热伸缩量对管予的强度没有什么影响。