Numerical tools for fatigue lifetime assessment of large-scale welded steel structures

Subtitle:Numerieke tools voor het berekenen van de vermoeiingslevensduur van grote gelaste stalen constructies

Vermoeiing is één van de meest voorkomende schademechanismen bij grote gelaste constructies. Wereldwijd wordt men alsmaar vaker geconfronteerd met de gevolgen van verouderende infrastructuur. Om ervoor te zorgen dat deze constructies veilig in gebruik kunnen blijven, is er nood aan betrouwbare methodes om de resterende levensduur te berekenen met inachtneming van huidige en toekomstige eisen. Hierbij moet onderscheid gemaakt worden tussen structuren met én zonder scheuren. Voor gelaste verbindingen die (nog) geen scheuren vertonen werden algoritmes ontwikkeld die toelaten om een volautomatische levensduur analyse uit te voeren op basis van de zogenaamde 'hot spot' spanning. Dit voor plaat- en buis verbindingen. Hierbij werd ook een diepgaand numeriek en experimenteel onderzoek verricht naar schade accumulatie modellen. Deze zijn essentieel voor een schatting van de resterende levensduur. In het tweede deel van het proefschrift wordt de focus verlegd naar de vermoeiingsanalyse van constructies die één of meerdere scheuren bevatten. Een robuuste numerieke tool werd ontwikkeld die toelaat om de multi-axiale, niet-planaire vermoeiingsscheurgroei te simuleren in grootschalige driedimensionale modellen. In samenwerking met industriële partners werden drie stalen structuren (een kraanbaan, spoorwegbrug en offshore jacket) geïnstrumenteerd en gemodelleerd. Op basis van de experimentele data werden de numerieke modellen en ontwikkelde tools gevalideerd.

ISBN:9789463556132

Publication year:2022

Accessibility:Embargoed