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J-GLOBAL ID：201102275222169460   整理番号：11A0997112

ラップせん断供試材におけるレーザー溶接部の疲労寿命推定のための応力拡大係数解

Stress intensity factor solutions for estimation of fatigue lives of laser welds in lap-shear specimens

著者 (3件)： SRIPICHAI Kulthida (Mechanical Engineering, Univ. of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA) ,  ASIM Kamran (Mechanical Engineering, Univ. of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA) ,  PAN Jwo (Mechanical Engineering, Univ. of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA)
資料名： Engineering Fracture Mechanics  (Engineering Fracture Mechanics)
巻： 78  号： 7  ページ： 1424-1440  発行年： 2011年05月 
JST資料番号： A0119A  ISSN： 0013-7944  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 実験的観察と二つの疲労寿命推定モデルに基づいて,高強度低合金(HSLA)鋼のラップせん断供試材におけるレーザー溶接部の疲労挙動を調査した。最初にレーザー溶接ラップせん断供試材の疲労実験を見直した。梁曲げ理論に基づくレーザー溶接ラップせん断供試材の解析的応力拡大係数解を導出し,結合した二つの半無限固体の解析解と比較した。異なる溶接幅のレーザー溶接ラップせん断供試材の有限要素解析を行い,応力拡大係数解を得た。将来の工学的応用のために正規化された溶接幅の全範囲に対する梁曲げ理論とWestergaard応力関数に基づく解析解と組み合わせた有限要素解析の結果に基づいて,近似閉形式の応力拡大係数解を開発した。ついで,三つの溶接幅を持つレーザー溶接ラップせん断供試材の有限要素解析を行い,キンク長さの関数としてキンク亀裂の局所応力拡大係数解を得た。計算結果は,キンク亀裂が支配的モード1荷重条件下にあり,正規化された局所応力拡大係数解は全体的応力拡大係数解と組み合わせて用いて板厚と同じ程度に小さい溶接幅のレーザー溶接部の疲労寿命を推定できることを示した。ついで,消失した有限キンク亀裂の局所応力拡大係数解と全体的応力拡大係数解を,レーザ溶接部の疲労寿命を推定する疲労亀裂成長モデルに採用した。また,梁曲げ理論に基づく構造応力モデルを,溶接部の疲労寿命の推定に採用した。キンク疲労亀裂成長モデルに基づく疲労寿命の推定は実験結果と良く一致した。一方,構造応力モデルに基づく疲労寿命の推定は,大きな荷重範囲下で実験結果と良く一致したが,小さな荷重範囲かでは実験結果より高かった。Copyright 2011 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *レーザ溶接 ,  *疲れ寿命 ,  寿命予測 ,  *応力拡大係数 ,  予測モデル ,  HSLA鋼 ,  キンク ,  疲れ亀裂成長 ,  混合モード ,  剪断試験 ,  *溶接部 ,  有限要素解析 ,  *レーザ応用 ,  *利用 ,  モデル

分類 (2件)： 金属材料  (HC05020S) ,  溶接部  (WC07100I)

タイトルに関連する用語 (7件)： ラップ ,  せん断 ,  レーザー ,  溶接部 ,  疲労寿命推定 ,  応力拡大係数 ,  解