Low cycle fatigue

Een collega maakte een opmerking dat alle lassen vanaf nu FP (full pen) zouden moeten zijn, in plaats van hoeklassen. Zijn mening “alles is vermoeiings gevoelig” heeft een kern van waarheid. 
De delen welke voor een zee vast project worden ge-engineerd worden soms langer gebruikt. Tijdens dit lange gebruik kunnen vermoeiings spanningen optreden.

Achtergrond

De ondergrens van een fatigue berekening is 10 E3 belastingswisselingen. Hiervan blijven we meestal verwijderd.
De ondergrens van een low cycle fatigue berekening is 6 belastingswisselingen. Denk aan een paperclip welke wordt gebogen. Na 6 tot 13 buigingen tot voorbij de elastische grens breekt de paperclip.
Een spannings concentratie verhoogt de spanning in het materiaal. Een spanningsverhoging van 3 is verklaarbaar, in de constructies welke worden gebruikt als zeevasten. Denk aan een T constructie tussen twee platen met hoeklassen.

Lassen

Een fundamentele keuze wordt gemaakt bij het bepalen van de standaard manier van lassen. Nu wordt uitgegaan van hoeklassen van 2 maal 0,7 keer de wanddikte. Hieronder een model met hoeklassen en een FP las.

Bookmark 2.png
Bookmark 3.png

Op trek belast wordt de spanningsverhoging in de hoeklas de factor 3. (21.9 / 6.7 = 3.2)

Bookmark 1.png

De lokatie van de hoge spanning is in de binnen hoek, welke niet wordt gecontroleerd met Non Destructief Testen. Met NDT wordt alleen de buitenzijde gecontroleerd. Een PP (partial penetration) las heeft last van scheurgroei aan de binnenzijde.

Bookmark 4.png

Als wordt gekozen voor FP lassen zal de spanningsconcentratie verlagen naar 1.3 (8.1 / 6.7 = 1.2) Ook is de kritieke plek eenvoudig te controleren met NDT. 

Advies

De keuze voor FP lassen lijkt eenvoudig als fatigue bestendig moet worden gewerkt. Zowel low cycle als high cycle fatigue. De gevolgen voor de kosten zijn niet berekend. De kosten voor falen van de constructie zijn ook niet berekend.

Achtergrond

In DNV RP C203 is het volgende te vinden.

Met Altair SIMSOLID is met niet lineair rekenen ook low cycle fatigue te berekenen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *