Väsymissärön huomioon ottaminen tehollisen lovijännityksen menetelmässä
Saksa, Tuomo (2022)
Kandidaatintyö
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022082656529
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022082656529
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö toteutetaan LUT-yliopiston teräsrakenteiden laboratoriolle. Työssä selvitetään ENS-menetelmän mahdollisuutta ottaa huomioon väsymissärö. Selvitys tehdään tarkastelemalla kuormaa kantamatonta T-liitosta kahdella kuormitustyypillä. Väsymissärö mallinnetaan hitsin rajaviivalle ja sen vaikutusta tarkastellaan eri säröko’oilla. Rakenteen väsymisluokat määritetään hyödyntämällä FE-menetelmää. Elementtimallit noudattavat IIW:n antamaa ohjeistusta ENS-menetelmästä.
Määritettyjen väsymisluokkien oikeellisuutta arvioidaan vertaamalla niitä särönkasvuanalyysillä määritettyihin väsymisluokkiin. Särönkasvuanalyysi toteutetaan olemassa olevalla LEFM-mallilla. Sen väsymisluokat eri säröko’oille määritetään valmiilla laskentapohjalla.
Korjauskertoimen mahdollisuutta selvitetään eri analyyseillä määritettyjen väsymisluokkien välisellä suhteella. Tuloksista havaitaan väsymisluokkien suhdeluvun eroavan kuormitustyyppien välillä. Kuitenkin analyysitulosten välinen suhde lähestyy vakioarvoa kuormitustyypeittäin. Työn lopussa määritetään tämän perusteella jatkotutkimustarpeet. This bachelor’s thesis is made for the Laboratory of Steel Structures of LUT University. The work explores ENS concepts possibility to take a fatigue crack into consideration. The survey will be done by studying non-load carrying T-joint with two loading types. The fatigue crack is being modelled on the weld toe. Effects of the fatigue crack are studied by changing its size. Fatigue classes of the structure are being defined by utilizing the FE method. FE models follow the instructions given by IIW.
The correctness of the defined fatigue classes is assessed by comparing them with the fatigue classes determined by the crack propagation analysis. Crack propagation analysis is implemented by using the existing LEFM model. Its fatigue classes are determined by using a ready-made calculation file.
The possibility of the correction factor is studied by evaluating the ratio of fatigue classes determined by various analyses. In terms of ratio between fatigue classes, it is observed to differ by different types of loads. The relationship between the analysis results approaches constant value by the load type. The need for further research will be determined on this basis at the end of the thesis.
Määritettyjen väsymisluokkien oikeellisuutta arvioidaan vertaamalla niitä särönkasvuanalyysillä määritettyihin väsymisluokkiin. Särönkasvuanalyysi toteutetaan olemassa olevalla LEFM-mallilla. Sen väsymisluokat eri säröko’oille määritetään valmiilla laskentapohjalla.
Korjauskertoimen mahdollisuutta selvitetään eri analyyseillä määritettyjen väsymisluokkien välisellä suhteella. Tuloksista havaitaan väsymisluokkien suhdeluvun eroavan kuormitustyyppien välillä. Kuitenkin analyysitulosten välinen suhde lähestyy vakioarvoa kuormitustyypeittäin. Työn lopussa määritetään tämän perusteella jatkotutkimustarpeet.
The correctness of the defined fatigue classes is assessed by comparing them with the fatigue classes determined by the crack propagation analysis. Crack propagation analysis is implemented by using the existing LEFM model. Its fatigue classes are determined by using a ready-made calculation file.
The possibility of the correction factor is studied by evaluating the ratio of fatigue classes determined by various analyses. In terms of ratio between fatigue classes, it is observed to differ by different types of loads. The relationship between the analysis results approaches constant value by the load type. The need for further research will be determined on this basis at the end of the thesis.