The main aim of this work is the fatigue strength assessment of a butt joint with weld reinforcement, typically used in steel works and especially in shipbuilding applications when varying different geometric parameters of the welded joint; to this purpose, three different approaches for fatigue strength estimates were applied, i.e. the Effective Notch Stress Approach, which is now commonly used and it is supported by a comprehensive bibliography, the Strain Energy Density approach (SED) and the Peak Stress Method (PSM), the latter ones newly introduced in scientific literature and still being tested within industrial practice. Furthermore, all analyses were carried out using two different finite element codes: ANSYS® and ADINA®. The application of different FEM software allowed verifying the quality of obtained results, disclosing certain essential aspects related to the extrapolation of values from integration points of finite elements and extending the Peak Stress Method to an additional software with respect to that proposed by the author of the method, i.e. ANSYS®.

Lo scopo principale del presente lavoro è la valutazione della resistenza a fatica di un giunto saldato di testa, tipico della carpenteria pesante ed in particolare delle applicazioni navali, al variare di diversi parametri geometrici caratterizzanti la giunzione stessa. Allo scopo, sono stati utilizzati tre differenti metodi di predizione della vita a fatica, ovvero l'Effective Notch Stress Approach, che è ormai di uso comune ed è supportato da ampia bibliografia, il metodo della Strain Energy Density (SED) ed il Peak Stress Method (PSM), due approcci, quest'ultimi, di recente introduzione nella letteratura scientifica ed ancora in fase di sperimentazione in ambito industriale. Si sono inoltre condotte tutte le analisi mediante l'impiego di due distinti codici di calcolo agli elementi finiti: ANSYS® ed ADINA®. Il servirsi di diversi software FEM ha permesso di verificare la bontà dei risultati ottenuti, di far emergere alcune peculiarità fondamentali relative ai metodi di estrapolazione dei valori dai punti di integrazione degli elementi finiti e di estendere l'approccio del PSM ad un altro software oltre a quello proposto dall'autore del metodo (ANSYS®).

Metodi avanzati per la verifica a fatica di giunti saldati di testa

RIZZO, CESARE MARIO;
2015-01-01

Abstract

The main aim of this work is the fatigue strength assessment of a butt joint with weld reinforcement, typically used in steel works and especially in shipbuilding applications when varying different geometric parameters of the welded joint; to this purpose, three different approaches for fatigue strength estimates were applied, i.e. the Effective Notch Stress Approach, which is now commonly used and it is supported by a comprehensive bibliography, the Strain Energy Density approach (SED) and the Peak Stress Method (PSM), the latter ones newly introduced in scientific literature and still being tested within industrial practice. Furthermore, all analyses were carried out using two different finite element codes: ANSYS® and ADINA®. The application of different FEM software allowed verifying the quality of obtained results, disclosing certain essential aspects related to the extrapolation of values from integration points of finite elements and extending the Peak Stress Method to an additional software with respect to that proposed by the author of the method, i.e. ANSYS®.
2015
Lo scopo principale del presente lavoro è la valutazione della resistenza a fatica di un giunto saldato di testa, tipico della carpenteria pesante ed in particolare delle applicazioni navali, al variare di diversi parametri geometrici caratterizzanti la giunzione stessa. Allo scopo, sono stati utilizzati tre differenti metodi di predizione della vita a fatica, ovvero l'Effective Notch Stress Approach, che è ormai di uso comune ed è supportato da ampia bibliografia, il metodo della Strain Energy Density (SED) ed il Peak Stress Method (PSM), due approcci, quest'ultimi, di recente introduzione nella letteratura scientifica ed ancora in fase di sperimentazione in ambito industriale. Si sono inoltre condotte tutte le analisi mediante l'impiego di due distinti codici di calcolo agli elementi finiti: ANSYS® ed ADINA®. Il servirsi di diversi software FEM ha permesso di verificare la bontà dei risultati ottenuti, di far emergere alcune peculiarità fondamentali relative ai metodi di estrapolazione dei valori dai punti di integrazione degli elementi finiti e di estendere l'approccio del PSM ad un altro software oltre a quello proposto dall'autore del metodo (ANSYS®).
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