Köszörüléssel módosított varratalak hatásának vizsgálata innovatív daruszerkezet fáradásánál

Kutatómunkámban köszörüléssel módosított varratalak hatásának vizsgálatával foglalkozom egy innovatív daruszerkezetnél történő alkalmazáson keresztül bemutatva. Nagyszilárdságú acélok alkalmazása esetén a megengedhető feszültség értéke nő a normálszilárdságú acélokhoz képest, ami gazdaságos szerkezetek tervezését teszi lehetővé a keresztmetszet- és lemezvastagságcsökkentés eredményeként. Mindez szilárdsági és stabilitási szempontból igaz, azonban fáradásra érzékeny hegesztett szerkezetekre ez már nem teljesül, mivel a hegesztett részletre vonatkozó szabványos fáradási szilárdság független a folyáshatártól.

További problémát jelenthet a normál- és nagyszilárdságú acélszerkezeteknél az alapanyag, az alkalmazott hozaganyag, illetve a kialakuló varratfém szilárdságkülönbsége. Normálszilárdságú szerkezetek esetén a hegesztési varrat szilárdsága rendszerint nagyobb, mint az alapanyagé, így a képlékeny alakváltozás elsősorban nem a hegesztési varratban alakul ki, hanem az alapanyagban. Ez a nagyszilárdságú acéloknál általában nem teljesül, ugyanis az S690 szilárdsági osztálynál magasabb folyáshatárú acélszerkezetekben a varrat általában alulméretezett és a varratban is kialakulhat képlékeny alakváltozás.

A gazdaságos kialakítás és a fáradási tartamszilárdság növelésének egyik lehetősége a sarokvarratok és részleges beolvadású tompavarratok alkalmazásának elkerülése és a teljes beolvadású tompavarratok alkalmazásának előnyben részesítése, ami azonban jelentős költségtöbblettel jár daruszerezetek esetén. Ezért a kutatásom célja nem a varrattípus változtatása, illetve annak hatásának vizsgálata a fáradási viselkedés szempontjából, hanem a különböző varratjavító eljárások és a köszörülés varratgeometriát módosító hatásának bemutatása, melyekkel a nagyszilárdságú acélok kedvező tulajdonságai kamatoztathatók. A dolgozatban a nominális és az effective notch feszültség alapú méretezési eljárást alkalmazom és mutatom be alkalmazási módját nagyszilárdságú acélszerkezetek estére. Ilyen módon a fejlett méretezési módszer tervezésben történő alkalmazási előnyeit demonstrálom a TDK dolgozatomban a varratjavító eljárások fáradási élettartam növekedése kapcsán.

Szakirodalom:

1. Mecséri, B. J., Kövesdi, B. "Assessment of grinding weld treatment methods using effective notch stresses". Welding in the World, 64, pp. 1033–1046. 2020. DOI:10.1007/s40194-020-00894-3

2. Ahola, A., Muikku, A., Braun, M., Björk, T. "Fatigue strength assessment of ground fillet-welded joints using 4R method". International Journal of Fatigue, 142. 2021. DOI:10.1016/j.ijfatigue.2020.105916

3. Maddox, S. J. Fatigue Strength of Welded Structures (2nd ed.). Cambridge: Abington Publishing. 2014. DOI:10.1016/B978-1-85573-013-7.50006-9

szerző

• 
  Mihály Fanni
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Dr. Kollár Dénes
  adjunktus, Hidak és Szerkezetek Tanszék
• 
  Dr. Kövesdi Balázs
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék