Porównanie energetycznego modelu wyznaczania trwałości zmęczeniowej złączy spawanych z zaleceniami międzynarodowymi

W pracy przedstawiono model energetyczny wyznaczania trwałości zmęczeniowej, odniesiony do problemu wyznaczania trwałości złączy spawanych. Zaproponowano połączenie modelu energetycznego opisanego już w literaturze z metodą zastępczego jednostkowego promienia zaokrąglenia. Obliczenia przeprowadzono dla krzyżowego złącza spawanego przy obciążeniach stałoamplitudowych (wahadłowe rozciąganie-ściskanie). Dodatkowo, dla celów porównawczych, przeprowadzono obliczenia dla dwóch metod uwzględnionych w zaleceniach międzynarodowych: metody naprężeń nominalnych oraz metody zastępczego jednostkowego promienia zaokrąglenia. Otrzymane wyniki obliczeń zostały porównane z wynikami badań eksperymentalnych. Wykazano dużą zgodność wyników obliczeń według zaproponowanego modelu energetycznego z wynikami eksperymentalnymi.

---

An energetic approach for fatigue analysis of welded joints is presented . Calculations were carried out for transverse stiffener welded element from S355N steel, submitted to fully reversed constant amplitude tension-compression loading. In order to address the issue of stress state in a weld notch, combination of energetic model and effective notch stress method for fatigue analysis is proposed. Procedures that were undertaken and introduced in this study are based on critical plane criterion of fatigue failure for life prediction. Critical plane orientation was determined by the direction of normal vector which is the same as the first principal direction. It is an improvement of the energetic model already proposed in the literature for structural elements. To further illustrate the effectiveness of the presented procedures, fatigue resistance against nominal stress and effective notch stress (fictitious notch radius) was evaluated, according to recommendations from International Institute of Welding. All the calculated fatigue lives were compared to test results. The presented energetic model produced results which closely resemble fatigue test results.