El efecto de la desalineación en la concentración de tensiones y la vida a fatiga de las juntas de soldadura circunferenciales de tuberías
Autores: Zhang, Niantao; Deng, Caiyan; Lin, Zhichen; Wang, Zhijiang; Wu, Shaojie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Desalineación
Rendimiento de fatiga
Tuberías
Concentración de tensiones
Método de tensión estructural
Vida útil de fatiga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
El desalineamiento tiene un impacto significativo en el rendimiento a fatiga de las uniones soldadas circunferenciales en tuberías, lo que puede reducir significativamente la vida a fatiga. El desalineamiento genera una concentración de tensión estructural en la tubería, que reduce proporcionalmente su resistencia a fatiga. Además, debido al desalineamiento, el refuerzo de la raíz y el ángulo de transición de la pared interna de la tubería se reducen significativamente, aumentando su factor de concentración de tensión en la muesca y reduciendo aún más su rendimiento a fatiga. Este trabajo investiga el efecto del desalineamiento en la concentración de tensión en las soldaduras circunferenciales de tuberías, y se utiliza para predecir la vida a fatiga. Se propone el método de tensión estructural en el presente trabajo, y se utiliza la tecnología de análisis de elementos finitos con Abaqus para calcular el factor de concentración de tensión estructural kj en la raíz de las uniones soldadas circunferenciales desalineadas, y se establece una fórmula para la relación entre el factor de concentración de tensión estructural kj y el desalineamiento. Se calculan el factor total de concentración de tensión k de las uniones soldadas con diferentes desalineamientos bajo varios procesos de soldadura, y se comparan con el factor de concentración de tensión estructural kj. Se estudian los datos de prueba a fatiga de las uniones soldadas con diferentes desalineamientos, y se muestra que el rendimiento a fatiga podría preverse mediante el resultado del ajuste.
Descripción
El desalineamiento tiene un impacto significativo en el rendimiento a fatiga de las uniones soldadas circunferenciales en tuberías, lo que puede reducir significativamente la vida a fatiga. El desalineamiento genera una concentración de tensión estructural en la tubería, que reduce proporcionalmente su resistencia a fatiga. Además, debido al desalineamiento, el refuerzo de la raíz y el ángulo de transición de la pared interna de la tubería se reducen significativamente, aumentando su factor de concentración de tensión en la muesca y reduciendo aún más su rendimiento a fatiga. Este trabajo investiga el efecto del desalineamiento en la concentración de tensión en las soldaduras circunferenciales de tuberías, y se utiliza para predecir la vida a fatiga. Se propone el método de tensión estructural en el presente trabajo, y se utiliza la tecnología de análisis de elementos finitos con Abaqus para calcular el factor de concentración de tensión estructural kj en la raíz de las uniones soldadas circunferenciales desalineadas, y se establece una fórmula para la relación entre el factor de concentración de tensión estructural kj y el desalineamiento. Se calculan el factor total de concentración de tensión k de las uniones soldadas con diferentes desalineamientos bajo varios procesos de soldadura, y se comparan con el factor de concentración de tensión estructural kj. Se estudian los datos de prueba a fatiga de las uniones soldadas con diferentes desalineamientos, y se muestra que el rendimiento a fatiga podría preverse mediante el resultado del ajuste.