Evaluation of fatigue assessment methods and experimental study of high strength steel cover plate joints
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Utvärdering av bedömningsmetoder gällande utmattning och experimentell studie av täckplåtsförband av höghållfast stål (Swedish)
Abstract [en]
This study investigates stress-based fatigue assessment methods to determine their applicability to welded cover plate joints subjected to axial and bending loading. The Nominal Stress (NS), Hot Spot Stress (HSS), 1 mm stress (OM), Effective Notch Stress (ENS), Theory of Critical Distances (TCD) and Stress Averaging (SA) methods are covered. Their accuracy and reliability are evaluated. Very limited fatigue test data is available in the literature for cover plate joints subjected to bending loading. In this study fatigue tests are performed with cover plate joints under axial and bending loading. Evaluation of the fatigue assessment methods is based on the test results. It is observed that for axial loading the ENS and OM method have the highest accuracy. In bending, the OM method is non-conservative and the other methods are very conservative. Using design curves recommended for thin-walled welded joints in bending highly improves accuracy, with the TCD method yielding the best results.
Abstract [sv]
Detta arbete undersöker spänningsbaserade metoder för utvärdering av utmattningslivslängd, för att avgöra metodernas applicerbarhet gällande svetsade täckplåtsförband lastade axiellt och i böjning. Metoderna för Nominell Spänning (NS), Hot Spot-Spänning (HSS), Effective Notch-Spänning (ENS), 1 mm-spänning (OM), Theory of Critical Distance (TCD) och Stress Averaging (SA) undersöks. Deras precision och tillförlitlighet bedöms. Tillgängliga utmattningsdata för svetsade täckplåtsförband testade i böjning är mycket begränsade i litteraturen. I det här arbetet är utmattningstester utförda för svetsade täckplåtsförband som är lastade axiellt och i böjning. De spänningsbaserade utvärderingsmetoderna bedöms baserat på testresultaten. För fallen med axiell last resulterar ENS- och OM-metoden i utvärderingar med den högsta precisionen. För fallen med böjning är OM-metoden ickekonservativ medan de andra metoderna är mycket konservativa. Med utvärderingar baserade på designkurvor föreslagna för tunnväggiga svetsförband under böjning blir precisionen mycket högre, med bäst resultat från TCD-metoden.
Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 32
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2022:239
Keywords [en]
Welded cover plate joints, Fatigue strength assessment, High strength steel, Angular distortion, Axial loading, Bending loading
Keywords [sv]
Svetsade täckplåtsförband, Bedömning av utmattningshållfasthet, Höghållfast stål, Vinkelförvridning, Axiell last, Böjlast
National Category
Applied Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-321773OAI: oai:DiVA.org:kth-321773DiVA, id: diva2:1712911
External cooperation
Bromma Conquip
Subject / course
Solid Mechanics
Educational program
Master of Science - Engineering Mechanics
Supervisors
Examiners
2022-11-242022-11-232022-11-24Bibliographically approved