Kosketukseton hitsin pintageometrian määrittäminen
Nieminen, Tero (2006)
Tiivistelmä
Yleisesti tiedetään hitsin pintageometrian vaikuttavan rakenteen väsymislujuuteen. Nopean,
edullisen ja luotettavan pintageometrian mittausmenetelmän kehittäminen on askel kohti
tarkempaa ja varmempaa rakenteen väsymislujuuden tarkastelua. Tässä työssä on tutkittu hitsejä,
joiden pinnan geometria on mitattu norjalaisen SINTEF -yrityksen kehittämällä rakenteellisen
valon menetelmällä. Osana työtä kehitettiin MatLab -pohjainen ohjelma, jolla jälkikäsitellään
mittauksesta saadut x-y-z -mittapisteet. Mittausdatan jälkikäsittelyssä saadaan mittauksesta
määritettyähitsin reunan pyöristys, liittymäkulma, a-mitta, reunahaava ja kateettisuhde.
Kehitettyä menetelmää käyttämällä mitattiin lähes 300 voimaakantamatontaristiliitoksen hitsiä.
Mittaustuloksia verrattiin vastaavista kappaleista tehtyihin hiemittauksiin.
Manuaalisen hieestä tehdyn mittauksen havaittiin olevan tarkempi ja pystyttiin havaitsemaan
paikallisempia muotoja. Rakenteellisen valon mittauksissa tapahtunut heijastelu saatiin
pienenemään käsittelemällä mitattava pinta mattavalkoisella maalilla. Rakenteellisen valon
mittatarkkuudeksi saatiin noin 0,2 mm.
Pohjautuen mitattuun hitsin reunan pyöristykseen ja liittymäkulmaan voidaan yksinkertaista
kaavaa käyttämällä laskea hitsin jännityskonsentraatio ja näin saada alkuarvaus väsymislujuudelle.
Myös muiden tekijöiden tiedetään vaikuttavan hitsin väsymislujuuteen, joten pyöristyksen ja
liittymäkulman avulla tehdyt arviot eivät ole absoluuttisen oikeita. Tämä havaittiin
väsytyskokeilla, joista yhdessä väsymisvaurio ei syntynyt suurimmankaan jännityskonsentraation
alueella.
edullisen ja luotettavan pintageometrian mittausmenetelmän kehittäminen on askel kohti
tarkempaa ja varmempaa rakenteen väsymislujuuden tarkastelua. Tässä työssä on tutkittu hitsejä,
joiden pinnan geometria on mitattu norjalaisen SINTEF -yrityksen kehittämällä rakenteellisen
valon menetelmällä. Osana työtä kehitettiin MatLab -pohjainen ohjelma, jolla jälkikäsitellään
mittauksesta saadut x-y-z -mittapisteet. Mittausdatan jälkikäsittelyssä saadaan mittauksesta
määritettyähitsin reunan pyöristys, liittymäkulma, a-mitta, reunahaava ja kateettisuhde.
Kehitettyä menetelmää käyttämällä mitattiin lähes 300 voimaakantamatontaristiliitoksen hitsiä.
Mittaustuloksia verrattiin vastaavista kappaleista tehtyihin hiemittauksiin.
Manuaalisen hieestä tehdyn mittauksen havaittiin olevan tarkempi ja pystyttiin havaitsemaan
paikallisempia muotoja. Rakenteellisen valon mittauksissa tapahtunut heijastelu saatiin
pienenemään käsittelemällä mitattava pinta mattavalkoisella maalilla. Rakenteellisen valon
mittatarkkuudeksi saatiin noin 0,2 mm.
Pohjautuen mitattuun hitsin reunan pyöristykseen ja liittymäkulmaan voidaan yksinkertaista
kaavaa käyttämällä laskea hitsin jännityskonsentraatio ja näin saada alkuarvaus väsymislujuudelle.
Myös muiden tekijöiden tiedetään vaikuttavan hitsin väsymislujuuteen, joten pyöristyksen ja
liittymäkulman avulla tehdyt arviot eivät ole absoluuttisen oikeita. Tämä havaittiin
väsytyskokeilla, joista yhdessä väsymisvaurio ei syntynyt suurimmankaan jännityskonsentraation
alueella.