Fatigue analysis of offshore transport equipment
Author
Bruun, Nikolaj Oliver Aston
Term
4. semester
Education
Publication year
2021
Submitted on
2021-06-10
Pages
124
Abstract
Denne afhandling undersøger, hvordan forskellige måder at bestemme spændingsområdet (forskellen mellem højeste og laveste spænding i en lastcyklus) påvirker beregninger af udmattelsesskade i svejsede samlinger. Udgangspunktet er, at svejsede forbindelser kan svækkes over tid af gentagne belastninger (udmattelse), og at valg af metode til spændingsvurdering kan ændre de beregnede skader. Først anvendes en global bjælkemodel til at finde det dimensionsgivende lasttilfælde. Derefter udføres mere detaljerede analyser i ANSYS Workbench med finite element-metoden (FEM) for at bestemme lokale spændingsområder i samlingen. Disse spændingsområder bruges efterfølgende til at beregne udmattelsesskade med en forenklet metode baseret på en to-parameter Weibull-fordeling (en statistisk model for variation og levetid). Studiet sammenligner de beregnede udmattelsesskader, som fremkommer ved de forskellige spændingsvurderinger, beskriver afvigelserne mellem tilgange og diskuterer, hvordan selve processen for at fastlægge spændingsområdet påvirker resultatet. Formålet er at tydeliggøre, hvordan valg af model og metode kan påvirke udmattelsesvurderinger af svejsede samlinger.
This thesis examines how different ways of determining the stress range (the difference between the highest and lowest stress in a load cycle) affect fatigue damage calculations for welded connections. The starting point is that welded joints can weaken over time under repeated loading (fatigue), and that the choice of stress assessment method can change the calculated damage. First, a global beam model is used to identify the governing load case. Next, more detailed finite element analyses are carried out in ANSYS Workbench to determine local stress ranges in the joint. These stress ranges are then used to estimate fatigue damage with a simplified method based on the two-parameter Weibull distribution (a statistical model for variability and lifetime). The study compares the fatigue damage estimates obtained from the different stress assessments, describes the deviations between approaches, and discusses how the process used to define the stress range influences the results. The aim is to clarify how modeling choices affect fatigue assessments of welded connections.
[This summary has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords
Documents