| dc.description.abstract | Denne masteroppgaven fokuserer på utmatting- og bruddanalyse av en brakettgeometri levert av Aker Solutions. I vurderingen av utmatting i sveisede strukturer benytter man vanligvis tre forskjellige tilnærminger: Den nominelle spenningsmetoden, hot-spot metoden og notch stress metoden. Anvendeligheten og forskjellene mellom disse tilnærmingene har blitt grundig diskutert.
I denne studien ble hot spot-spenningen ved sveisetåen til brakettens geometri beregnet ved å bruke tre forskjellige tilnærminger. Bemerkelsesverdig nok ga alle tre tilnærmingene lignende spenningsresultater. Dette indikerer at beregningene er relativt robuste og ikke i stor grad avhengig av den spesifikke tilnærmingen som brukes. Imidlertid ble det observert at tilnærmingen med ekstrapolasjonspunkter ved 0.5t og 1.5t (t er tykkelsen på braketten) ga spenningsverdier nærmere D design S-N-kurven, noe som indikerer et potensielt mer konservativt estimat av utmattingslevetiden. Dette antyder at man ved å øke avstanden fra sveisetåen fanger opp et bredere spenningsfelt, noe som resulterer i en mer representativ hot spot-spenningsverdi. Omvendt kan nærmere ekstraksjonspunkter være mer påvirket av toppspenningsverdier, noe som fører til høyere spenningsresultater.
Videre ble notch stress beregnet ved sveisetåen funnet til å være 2.4 ganger større enn hot-spot spenningen. Dette avviket fremhever en betydelig spenningskonsentrasjon forårsaket av de geometriske egenskapene til sveisesnittet. Tilstedeværelsen av en så høy spenningskonsentrasjon øker sannsynligheten for lokaliserte spenningskonsentrasjoner, og fremmer derved initiering og forplantning av utmattelsessprekker. | |
| dc.description.abstract | This master's thesis focuses on the fatigue and fracture analysis of a bracket geometry provided by Aker Solutions. The assessment of fatigue in welded structures commonly employs three different approaches: the nominal stress method, the structural hot spot method, and the effective notch stress method. The applicability and differences among these approaches have been thoroughly discussed.
In this study, the hot spot stress at the weld toe of the bracket geometry was calculated using three different approaches. Remarkably, all three approaches yielded similar stress results. This indicates that the calculations are relatively robust and not heavily dependent on the specific approach used. However, it was observed that the approach employing extrapolation points at 0.5t and 1.5t (t being the thickness of the bracket) provided stress values closer to the D design S-N curve, indicating a potentially more conservative estimate of fatigue life. This suggests that increasing the extraction distance from the weld toe captures a broader stress field, resulting in a more representative hot spot stress value. Conversely, closer extraction points may be more influenced by stress concentrations, leading to higher stress values.
Furthermore, the notch stress, calculated at the weld toe, was found to be 2.4 times larger than the hot spot stress. This considerable discrepancy highlights a significant stress concentration caused by the geometric characteristics of the weld notch. The presence of such a high stress concentration increases the likelihood of localized stress concentrations, thereby promoting the initiation and propagation of fatigue cracks. | |
