Title: Fatigue life assessment by using local Hot Spot approach
Original Title: Procjena životnoga vijeka zbog umora primjenom lokalnog pristupa Hot Spot
Authors: Boris Fuštar, Ivan Lukačević, Darko Dujmović
DOI: https://doi.org/10.5592/CO/ZT.2017.31
First page: 211 Last page: 217
Publish date: 18.9.2017 Publish date online: 18.9.2017
Abstract: During the assessment of remaining fatigue life of the welded details that are prone to fatigue, S-N method with global nominal stress approach is the most common method due to its simplicity. This method neglects local action effects such as stress concentrations due to local geometry changes in detail. These effects are indirectly included on the resistance side trough experimentally obtained S-N curves. In cases of more complex detail or if the detail is loaded with a complex stress state, local approaches which take local effects into account during calculations are used. This paper presents a fatigue life assessment of fatigue prone cover plate welded steel detail. Detail is a part of the steel railway bridge structure and assessment is made by local hot spot stress approach. Stresses are determined based on strain measurements on specific locations in the detail, due to the passage of characteristic trains. Characteristic trains are an integral part of a load model formed by data from Croatian Railways. Accordingly, the fatigue life of the welded detail is calculated and the results are compared with fatigue life of the same detail which is determined based on the nominal stress approach.
Sažetak: Prilikom procjene preostaloga životnog vijeka čeličnih detalja izloženih umoru najčešće se zbog jednostavnosti proračuna primjenjuje S-N metoda uz globalni pristup preko nominalnih naprezanja. Ta metoda na strani djelovanja zanemaruje lokalne utjecaje poput koncentracija naprezanja uzrokovanih lokalnom promjenom u geometriji detalja. Ovi se utjecaji indirektno uzimaju na strani otpornosti pomoću eksperimentalno dobivenih S-N krivulja. Ako se radi o geometrijski složenijemu detalju ili je detalj opterećen složenim stanjem naprezanja, primjenjuju se lokalni pristupi kojima se prilikom proračuna uzimaju u obzir lokalni utjecaji. Ovaj rad prikazuje procjenu životnoga vijeka zavarenoga čeličnog detalja dodatne lamele izloženog umoru. Detalj je sastavni dio čelične konstrukcije željezničkoga mosta, a procjena se provodi lokalnim pristupom preko hot spot naprezanja. Naprezanja se određuju mjerenjem deformacija na određenim mjestima u detalju zbog prolaza karakterističnih vlakova. Karakteristični vlakovi sastavni su dio modela opterećenja formiranoga prema podacima Hrvatskih željeznica. Na taj se način proračunava životni vijek zavarenoga detalja zbog umora, a rezultati se uspoređuju sa životnim vijekom istoga detalja dobivenog pristupom preko nominalnih naprezanja.