Tuotantokäyttöön soveltuva edullinen menetelmä hitsin juuren puolen väsymiseliniän arvioimiseksi

Abstract

Juuren puolen väsyminen on käytännössä erityisen ongelmallinen syystä, että vauriota ei voi havaita ennenkuin särö on edennyt hitsin läpi. Analyysimenetelmistä esimerkiksi ns. Hot-Spot menetelmä ei sovellu juuren puolen väsymisen arviointiin.

Eurocode kolmessa on joitain tapauksia, jotka käytännössä ovat juuren puolen säröön liittyviä, mutta yleistä käyttökelpoista menetelmää ei ole aikaisemmin esiintynyt. Viime vuosina on kyseisen ongelman ratkaisuun esitetty tehollisen loven menetelmää (ENS, "Effective Notch Stress"), jossa juurivirhe mallinnetaan ja virheen päissä kytetään 1 mm säteistä kaarta.

Elementtimenetelmään on uutena yleisempään tietoisuuteen tullut alkujaan Belytschkon ja hänen ryhmänsä kehittämä XFEM, jolla pystyy mallintamaan särön elementtiverkosta riippumatta. Tämä antaa teoriassa hyvän mahdollisuuden tuotantokäyttöön soveltuvan analyysimenetelmän pohjaksi.

Tämän esityksen tarkoituksena on verrata nimellisen jännityksen menetelmää, ENS-menetelmää, sekä XFEM-murtumismekaniikan käyttöä juuren puolen väsymisen arviointiin.