Analiza numeryczna procesu spawania i jego wpływu na trwałość zmęczeniową złącza narożnego

• Autorzy: Król R.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of the welding process and its influence on the fatigue life of welded joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawione zostały rezultaty analizy numerycznej procesu spawania łukowego. Analiza wykonana została w programie MSC Marc, z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawione zostały rezultaty spawania modelu złącza narożnego dla dwóch różnych prędkości spawania oraz stałej wartości mocy źródła ciepła. Otrzymano wyższe naprężenia własne przy spawaniu złącza z mniejszą prędkością, natomiast szerokość strefy wpływu ciepła w analizowanych przypadkach jest podobna. W artykule został pokazany niekorzystny wpływ naprężeń własnych na trwałość zmęczeniową złącza narożnego. Dla trwałości zmęczeniowej 500 000 cykli, złącze bez naprężeń własnych może przenieść czterokrotnie większe obciążenie, niż złącze z naprężeniami własnymi po procesie spawania łukowego.

EN

This article presents the results of numerical analysis of arc welding process. The analysis prepared in MSC Marc software is based on the finite element method. The corner joint model, which consists of two plates has been welded at two different speeds with the constant power of the heat source. The residual stresses are higher when the joint is welded at the lower welding speed, but the width of the heat affected zone is equal for both welding speeds. It was shown that residual stresses after arc welding process can significantly decrease fatigue life of welded construction. For the fatigue life value of 500 000 cycles, the corner joint without residual stresses can resist four times greater load than the joint with the residual stresses after arc welding process.

Słowa kluczowe

PL

spawanie łukowe; naprężenia własne; złącze narożne; trwałość zmęczeniowa

EN

arc welding; residual stresses; welded joint; fatigue life

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 20, nr 10
• Strony: 547--557, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il. kolor., wykr.

Twórcy

autor

Król R.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu

Bibliografia

• 1. Król R., Analysis of a moving heat source using open source Getfem++ software. The 2nd International Science Conference “Computer Simulation of Constructions and Structures: tasks and methods” (Zolotov Public Readings), MGSU, Moscow, 4 April 2013.
• 2. MSC Marc Documentation, Marc 2012 Volume A: Theory and user information, pp. 262.
• 3. Биргер И. А., Остаточные Напряжения, Машгиз, Москва, 1963.
• 4. Bhadeshia H. K. D. H. Residual Stress: Material factors. Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel, eds G. Totten, M. Howes, T. Inoue, ASM International, Materials Park, Ohio, 2002, pp. 3-10.
• 5. Винокуров В. А., Николаев Г.А., Стеклов О. И., Сварка в машиностроении: Справочник под ред. В. А. Винокурова, Машиностроение, Москва, 1979.
• 6. Трощенко В. Т., Сосновский Л. А., Сопротивление усталости металлов и сплавов. Справочник, Киев, 1987.
• 7. Greenwood G. W., Johnson R. H., The deformation of metals under small stresses during phase transformations. Proceedings of the Royal Society, Vol. 238, 1965, pp. 403-422.
• 8. Thum A., Bautz W., Ursachen der Steigerung der Dauerhaltbarkeit Forschung Gebiete Ing. Wes. 1935, N 6, pp. 121.