20.500.12556/DKUM-65181 Factors influencing the yielding constraint by cracked welded components Dejavniki, ki ovirajo tečenje zvarjenih komponent z razpoko The effect of strength mismatch for welded joints performed with different geometries on the yielding constraint has been investigated in the context of single-edged fracture-toughness specimens subjected to bending SE(B) using the finite-element method. The crack was located in the centre of the weld. Two geometri cal parameters have been identified as being the most important: the crack-Iength ratio a/W and the sIenderness of the welded joint (W-a)/H. They were systematically varied as follows: a/W = 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5 and W = 2H, 4H, 8H, 16H, 24H. Basic equations and plane-strain finite-element solutions for the overmatched SE(B) specimen with all configuration combinations are given. The results are in good agreement with those in literature. This paper aims to establish yield-Ioad solutions for the same weldment configurations, but with materials dissimilarity present within the weld. This situation is usually encountered during repair welding. For this purpose, a practical combination of filler materials, with the same portion of overmatched part with M = 1.19 and undermatched part with M = 0.86, has been selected. Plane-strain solutions for the heterogeneous weld with the cracklocated in the overmatched half were obtained. The influence of the yielding-constraint key parameters has al so been evaluated. Yield-Ioad results for the specimens performed with different weld widths have the greatest scattering for the a/W = 0.5. The transition from the overmatched to the undermatched solution with increasing H is evident. On the other hand, the behaviour of the specimen with a shallow crack is dictated by the overmatch region ahead of the crack tip and depends very little on the weld slenderness. An approximated 3-D area of the yield-Ioad solutions depending ona/W and (W-a)lH has been proposed. Furthermore, the stress triaxility parameter h has been calculated using 2-D and 3-D finite-element analysis, and given as a field in the spec imen to get an insight into yielding-constraint regions. It was found that the 3-D yield-Ioad solutions are very close to the plane-strain solutions. Also, the effect of a/W on the yielding constraint is more significant than the effect of Mand (W-a)/H. Z uporabo metode končnih elementov je raziskan vpliv različne trdnosti materiala in različne geometrije zvarnih spojev na omejitev tečenja zavarjene konstrukcijske komponente. Kot konstrukcijska komponenta je uporabljen upogibno (tritočkovno) obremenjen lomnomehanski preizkušanec. V prispevku je analiziran vpliv geometrijskih faktorjev na omejitev tečenja in s tem mejno obremenitev preizkušanca z razpoko v sredini zvarnega spoja. Analiza je pokazala, da imata dva parametra najbolj izrazit vpliv na omejitev tečenja, in sicer globina razpoke a/W in širine zvara (W-a)/H. Globina razpoke a/W in širina zvara sta bili sistematično spreminjani kot: a/W = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 in W = 2H, 4H, 8H, 16H, 24H za določitev mejne obremenitve podpogoji ravninskega deformacijskega stanja. Namen članka je določiti mejno obremenitev tečenja v globalno heterogenem zvarnem spoju, kije\v;.prvi polovici za varjen z nizkotrdnostnim in v drugi polovici z visokotrdnostnim dodajnim materialom, kar se navadno uporablja pri popravljanju zvarnih spojev. Trdnostno razmerje M, ki je razmerje med napetostjo tečenja zvara in osnovnega materiala, je bilo pri zvaru z višjo trdnost jo M = 1,19, med tem ko je pri zvaru z nižjo trdnost jo M = 0,86. Analiziran je vpliv različne dolžine razpoke in s tem različne razdalje med konico razpoke in linijo zlitja z nizkotrdnostnim zvarom. Vpliv ključnih parametrov na omejitev tečenja je bil analiziran. Rezultati za mejo tečenja za preizkušance z različno širino zvarnega spoja kažejo največje odmike pri globini razpoke a/W = 0,5. Iz rezultatov je razvidno, da napetostno in deformacijsko stanje na konici razpoke v visokotrdnostnem zvarnem spoju ob naraščanju širine zvara povzroča prehod iz rešitve za visokotrdnostni zvar k nizkotrdnostnem zvaru. Rezultati tudi kažejo, da širina zvara ima majhen vpliv na preizkušanec s površinsko kratko razpoko in konico razpoke v visokotrdnostnem zvaru. Vsi omenjeni vplivi so predstavljeni v prostorski upodobitvi nad ravnino, ki jo prikazujeta parameter širine zvara in globine razpoke. Prav tako parameter triosnega napetostnega stanja h je bil določen na osnovi 2D- in 3D-analiz, ki so bile opravljene po metodi končnih elementov. Na osnovi izračunanih parametrov triosnega napetostnega stanja je podan pogled v omejitev tečenja v posameznih področjih. Ugotovljeno je, da je 3D rešitev za mejo tečenja zelo blizo rešitvam za ravninsko deformacijsko stanje. Prav tako učinek a/W na omejitev tečenja je večji, kot sta trdnostna neenakost M in globina razpoke (W-a)lH. welded structures welded joints fracture mechanics cracks SE(B) specimens yielding load yielding constraint parameters kovinske konstrukcije zvarni spoji lomna mehanika razpoke SE(B) vzorec sila tečenja parametri omejitve tečenja true false true Angleški jezik Slovenski jezik Strokovno delo 2017-03-15 15:31:20 2017-04-06 15:47:56 2022-07-07 03:08:32 2021-04-11 03:29:30 2005 0 0 str. 29-36 št. 1/2 Letn. 39 2005 0000-00-00 Zaloznikova Objavljeno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1580-2949 621.791.05:539.4 106193664 9603862 1580-2949 URN:SI:UM:DK:2CMQIGBN Materiali_in_tehnologije_2005_Kozak_et_al._Factors_influencing_the_yielding_constraint_by_cracked_welded_components_unlocked.pdf Materiali_in_tehnologije_2005_Kozak_et_al._Factors_influencing_the_yielding_constraint_by_cracked_welded_components_unlocked.pdf 1 A573A350E9EADD684751EE5FA8BDD0F9 30460313d1655f09b1b47f2b2f6841278731889ff8f2b2b37e019e71c9dbcc14 135c6496-7c0e-11eb-bb7a-00155d0001ca https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=110725 http://mit.imt.si/Revija/izvodi/mit0512/kozak.pdf 1 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=109840 Fakulteta za strojništvo 0 0 0