Original title: Analýza postupu zjištění potenciálně nebezpečných míst svarových spojů tenkostěnných kovových konstrukcí při posouzení životnosti
Translated title: Analysis of the procedure for identifying potentially dangerous locations of weld joints in thin-walled metal structures during life assessment
Authors: Doležel, Daniel ; Pavlík, Ondřej (referee) ; Vosynek, Petr (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Hodnocení únavy svarů u tenkostěnných kovových konstrukcích je klíčové pro zajištění integrity navrhovaných konstrukcí. Navzdory zavedeným kritériím a S-N křivkám může být analýza životnosti svařovaných spojů u geometricky komplexních součástí značně komplikovaná. Hlavní překážkou je identifikace kritických míst z hlediska únavy pro detailní výpočet, což může být časově náročné i při využití metody konečných prvků (MKP). Tato práce podrobně zkoumá hodnocení únavy svarů, zahrnuje vhled do relevantní literatury, komerčních řešení a praktický kontext norem železničního průmyslu a směrnice FKM. Významným přínosem práce je vývoj automatizovaných FEMAP API programů pro MKP software Siemens FEMAP, které usnadňují proces analýzy. Tyto programy šetří čas a úsilí tím, že umožňují zjednodušenou analýzu založenou na konceptu lokálního nominálního napětí (local nominal stress) v souladu se směrnicí FKM. Metodika, podpořená vyvinutými programy, je v této práci popsána a prakticky demonstrována. Praktické přínosy této práce spočívají v poskytnutí alternativy ke komerčním softwarům, za účelem zvýšení efektivity analýzy životnosti svarů v kontextu konstukčních návrhů. The fatigue assessment of welds in thin-walled metal structures is vital for ensuring structural integrity in proposed designs. Despite established criteria and S-N curves, fatigue analysis of welded joints for geometrically complex structures presents inherent challenges. The primary obstacle lies in identifying the fatigue-critical locations for detailed assessment, a task that can be highly time-consuming, even with finite element modeling (FEM). This thesis thoroughly examines weld fatigue assessment, encompassing a review of the relevant literature, commercial solutions, and the practical context of railway industry standards and the FKM Guideline. A significant contribution is the development of automated FEMAP API programs for Siemens FEMAP software, aimed at streamlining the analysis process. These programs reduce time and effort by employing a simplified analysis approach based on local nominal stress assessment, in accordance with the FKM Guideline. The methodology, supported by the developed programs, is described and demonstrated in this thesis. The practical implications of this work extend to providing an efficient alternative to commercial software, ultimately enhancing the efficiency of weld fatigue analysis in structural engineering applications.
Keywords: automatizace; FEMAP; FEMAP API; identifikace kritického místa; lokální nominální napětí; MKP; směrnice FKM; svarové spoje; svary; tenkostěnné konstrukce; únava svarů; životnost; automation; critical location identification; FEM; FEMAP; FEMAP API; FKM Guideline; life assessment; local nominal stress; thin-walled structures; weld fatigue; weld joints; welds

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/248415

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-619203


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses