مقایسه موردی روش های مختلف تعیین تنش هات اسپات در جزئیات سازه کشتی

کنترل خستگی و تعیین عمر مفید در سازه هایی نظیر کشتی و سکوهای دریایی که تحت اثر بارهای نوسانی قرار دارند، یکی از مهم ترین مراحل طراحی سازه محسوب می شود. شکست خستگی بصورت ترک در محل جزئیات شروع شده و در سازه گسترش می یابد. در سازه های فلزی این ترک ها در محل جوش شروع می شود. اکثر روش های بکار رفته برای بررسی عمر خستگی در اتصالات جوش، بر اساس مقادیر تنش در نقاط بحرانی - که هات اسپات نامیده می شوند – می باشند. کاربردی ترین روش تعیین تنش هات اسپات، استفاده از روش تحلیل اجزاء محدود به همراه استفاده از تعدادی روابط تجربی می باشد. این روابط تجربی، اغلب بر اساس خطی سازی تنش در جهت ضخامت یا برون یابی تنش در سطح می باشند. در این مقاله، تنش هات اسپات در یکی از جزئیات رایج در ساختمان کشتی با روش اجزاء محدود و با استفاده از روابط مختلف محاسبه و نتایج با مقادیر بدست آمده از آزمایش تجربی مقایسه شده است. میزان دقت و حساسیت نتایج نسبت به فرضیات مدل سازی بررسی گردیده و بهترین رابطه تعیین تنش هات اسپات - با توجه به دقت مورد نیاز، زمان و هزینه- پیشنهاد شده است.

Keywords:

Fatigue , Hot spot stress , Finite element method , Ship structural detail , خستگی , تنش هات اسپات , روش اجزاء محدود , جزئیات سازه ای کشتی