Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös hitsausliitoksien väsymiskestävyydestä, DI Abinab Niraula
Väitös Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta, energia- ja konetekniikan laitokselta.
Milloin
–
²Ñ¾±²õ²õä
Lecture Hall 215 Meyer, Otakaari 4, K1 Building, 02150 Espoo
Tapahtuman kieli
Englanti
Väitöskirjan nimi: Quantifying Weld Undercut Severity on the Fatigue of Marine Structures
³Õä¾±³Ù³Ù±ð±ô¾±Âáä: Abinab Niraula
³Õ²¹²õ³Ù²¹±¹Ã¤¾±³Ù³ÙäÂáä: Prof. Grzegorz Glinka, University of Waterloo, Kanada
Kustos: Prof. Heikki Remes, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu
Hitsaus on yleisin menetelmä metallien liittämiseen suurten metallirakenteiden, kuten laivojen, valmistuksessa. Hitsaus vaatii metallin paikallista sulamista korkean energian avulla, jotta voidaan muodostaa kestäviä liitoksia. Hitsausprosessin luontainen epävakaus aiheuttaa geometrisiä epätäydellisyyksiä, esimerkiksi reunahaavoja, jotka heikentävät hitsatun rakenteen eheyttä ja käyttöikää. Vaikka nykyajan valmistustekniikat ovat parantaneet hitsauksen laatua, paikallisia epätäydellisyyksiä on lähes mahdotonta välttää hitsausprosessin epävakaan luonteen vuoksi.
Tässä väitöskirjassa tutkittiin paikallisen reunahaavan geometrisen muodon vaikutusta väsymisikään, huomioiden systemaattisesti eri geometriaparametrit. Tutkimuksessa hyödynnettiin korkearesoluutioisia geometriamittauksia, realistista reunahaavojen profiilikirjastoa, väsymiskokeita, tilastollista analyysiä ja kehittyneitä numeerisia simulaatioita. Venymäpohjaisen väsymistarkastelun avulla selvitettiin väsymisiän ja hitsin reunahaavan geometrian, materiaalien, jännitystason ja hitsausgeometrian välisiä riippuvuuksia.
Työn keskeinen havainto on paikallisen reunahaavan merkittävä vaikutus hitsausliitosten väsymisikään. Työssä luotiin uusi indikaattori kuvaamaan reunahaavan monimutkaisia kolmiulotteista muotoa. Lisäksi määritetiin uusi reunahaavan vakavuusindeksi (ΨUSI), joka kykenee huomiomaan paikallisen reunahaavan väsymistä heikentävää vaikutuksen ottaen huomioon niiden geometrian, materiaalit, jännitystason ja hitsausgeometrian. Kehitetty indeksi edistää vikojen sietämiseen perustuvaa suunnittelufilosofiaa ja mahdollistaa kehittyneet laadunvalvontamenetelmät teollisuudessa.
Avainsanat: Väsymimes, venymämenetelmä, Laser-hybridihitsaus, paikallinen reunahaava, 3D-geometria.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä):
Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas