The thin-plate structure and the box-beam structure are two typical welded structures in railway vehicles. Because of their structure complexity, bigger size and multi-seams, welding residual distortion which occur in welding process bring unfavorable effect on the quality of welding products manufacturing and service. As a result, welding distortion forecasting and control become an important and urgent research topic in railway vehicles. In this paper, three different numerical methods are presented corresponding to three typical types of welded structures of railway vehicles and welding deformation are simulated. Consistence of numerical results and experimental data proves the correctness of models and feasibility of simulation methods.
Loke, Chi K.;Gunawardena, Yasoja K.R.;Aslani, Farhad;Uy, Brian
Steel and Composite Structures
/
v.33
no.6
/
pp.823-836
/
2019
Spiral welded tubes (SWTs) are fabricated by helically bending a steel plate and welding the resulting abutting edges. The cost-effectiveness of concrete-filled steel tube (CFST) columns can be enhanced by utilising such SWTs rather than the more conventional longitudinal seam welded tubes. Even though the steel-concrete interface bond strength of such concrete-filled spiral-welded steel tubes (CF-SWSTs) is an important consideration in relation to ensuring composite behaviour of such elements, especially at connections, it has not been investigated in detail to date. CF-SWSTs warrant separate consideration of their bond behaviour to CFSTs of other tube types due to the distinct weld seam geometry and fabrication induced surface imperfection patterns of SWTs. To address this research gap, axial push-out tests on forty CF-SWSTs were carried out where the effects of tube material, outside diameter (D), outside diameter to wall thickness (D/t), length of the steel-concrete interface (L) and concrete strength grade (f'c) were investigated. D, D/t and L/D values in the range 102-305 mm, 51-152.5 and 1.8-5.9 were considered while two nominal concrete grades, 20 MPa and 50 MPa, were used for the tests. The test results showed that the push-out bond strengths of CF-SWSTs of both mild-steel and stainless-steel were either similar to or greater than those of comparable CFSTs of other tube types. The bond strengths obtained experimentally for the tested CF-SWSTs, irrespective of the tube material type, were found to be well predicted by the guidelines contained in AISC-360.
The problem of residual stresses and fatigue behavior in welded structures is the main concern of welding research fields. The residual stresses and distortions of structures by welding exert negative effect on the safety of mechanical structures. Postweld heat treatment is usually carried out to relieve this residual stresses of welded joints. In this paper the influence of postweld heat treatment on fatigue life of butt-welded joint was investigated. To predict the effect of PWHT, an analytical model is developed by finite element and local strain approach and the result of fatigue life analysis is compared to experimental results. It is demonstrated that fatigue life estimates closely approximate the experimental results and PWHT provides some increase of fatigue lives in long-life fatigue region and no increase in short-life fatigue region because of the residual stress relaxation under tensile loads.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.48
no.3
/
pp.238-245
/
2011
Welding inevitably introduces the residual stresses which affect the fatigue strength of the joint structure. The mitigation of fatigue strength depends on the residual stress magnitude and distribution. Stress relief analyses are of practical interest for all cyclic loaded welded structures, such as ships and offshore structures. In order to estimate the effects of relaxation of residual stresses in the welded structure, this paper presents a finite element analysis procedure and experimental results for the welded structure. Cruciform specimens joint by MAG welding have been tested to measure the released stress. Relieved welding residual stresses obtained by finite element analysis are compared with those measured by experiment.
A series of tests on simple-welded plate specimens (SWPS) and T-stub tension specimens simulating some of the joint details in moment frame connections were conducted in this investigation. The effects of weld strength mismatch and weld metal toughness on structural behavior of these specimens were considered under both static and dynamic loading conditions. Finite element analyses were performed by taking into account typical weld residual stress distributions and weld metal strength mismatch conditions to facilitate the interpretation of the test results. The major findings are as follows: (a) Sufficient specimen size requirements are essential in simulating both load transfer and constraint conditions that are relevant to moment frame connections, (b) Weld residual stresses can significantly elevate stress triaxiality in addition to structural constraint effects, both of which can significantly reduce the plastic deformation capacity in moment frame connections, (c) Based on the test results, dynamic loading within a loading rate of 0.02 in/in/sec, as used in this study, premature brittle fractures were not seen, although a significant elevation of the yield strength can be clearly observed. However, brittle fracture features can be clearly identified in T-stub specimens in which severe constraint effects (stress triaxiality) are considered as the primary cause, (d) Based on both the test and FEA results, T-stub specimens provide a reasonable representation of the joint conditions in moment frame connections in simulating both complex load transfer mode and constraint conditions.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.29
no.3
/
pp.307-312
/
2012
This study aims to investigate the effect of the post weld treatments on the fatigue life of T-type welded structure made by a SM50A steel material, generally used for excavators, because changes in the geometry, material and surface properties of welded regions affect the fatigue life of welded structures. T-type test specimens were prepared by the CO2 welding of rolled steel plates (SM50A steel) with a thickness of 10 mm at a welding speed of 30 cm/min and these Ttype welded specimens were further treated by UIT (Ultrasonic Impact Treatment) and/or toegrinding post welding treatment methods. In order to investigate improvements on the fatigue life of the samples. 3-point bending fatigue tests were conducted with a stress ratio of R=0.1 under a cyclic loading environment at a frequency of 5 Hz, via a hydraulic fatigue testing machine (${\pm}100\;kN$, MTS 809). The tests were performed at room temperature. The fatigue life of UIT specimens was approximately 25 times longer than that of as-welded specimens at a stress amplitude of 281 MPa, while toe-grinding specimens exhibited 4.15 times longer fatigue life. The current results could provide important guidelines to determine the proper post weld treatment methodologies of T-type welded parts for excavators with a satisfactory fatigue life although under severe operating conditions.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.22
no.3
/
pp.554-561
/
1998
Vehicle body structures are formed by thousands of spot welds and fatigue failure of vehicle structures occur near the spot welds after driving a long way at a durability test road. It is necessary to know accurately the reason of the fatigue failure of the spot weld in the developing stage in order to reinforce it. Many investigations have been done regarding the strength of spot welded joints, contributing to understand its fatigue strength. In developing process, a fatigue failed spot welded area can be repaired by $CO_2$ welding or another method to continue the test. To know the effect of reinforcing these welds, several methods of welding were analyzed and compared to spot welding. With the results of this test, the appropriate repair method can be used instead of spot welding during the development of new car and best design guide can be given for the strength. In this study, fatigue and static tensile tests are made and microstructure is investigated for the purpose of estimating the strength of welded joints by using spot welded and $CO_2$ plug welded specimens. The tested specimens are of two types : Tensile-shear type(TS) and L-tension type(LT).
A large number of welded steel moment-resisting framed (SMRF) structures failed due to brittle fracture induced by ductile fracture at beam-to-column connections during 1994 Northridge earthquake and 1995 Kobe (Hyogoken-Nanbu) earthquake. Extensive research efforts have been devoted to clarifying the mechanism of the observed failures and corresponding countermeasures to ensure more ductile design of welded SMRF structures, while limited research on the failure analysis of the ductile cracking was conducted due to lack of computational capacity and proper theoretical models. As the first step to solve this complicated problem, this paper aims to establish a straightforward procedure to simulate ductile cracking of welded joints under monotonic tension. There are two difficulties in achieving the aim of this study, including measurement of true stress-true strain data and ductile fracture parameters of different subzones in a welded joint, such as weld deposit, heat affected zone and the boundary between the two. Butt joints are employed in this study for their simple configuration. Both experimental and numerical studies on two types of butt joints are conducted. The validity of the proposed procedure is proved by comparison between the experimental and numerical results.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.1
no.1
/
pp.39-49
/
2009
The use of high-strength aluminum alloys is increasing in shipbuilding industry, particularly for the design and construction of war ships, littoral surface craft and combat ships, and fast passenger ships. While various welding methods are used today to fabricate aluminum ship structures, namely gas metallic arc welding (GMAW), laser welding and friction stir welding (FSW), FSW technology has been recognized to have many advantages for the construction of aluminum structures, as it is a low-cost welding process. In the present study, mechanical properties of friction stir welded aluminum alloys are examined experimentally. Tensile testing is undertaken on dog-bone type test specimen for aluminum alloys 5083 and 5383. The test specimen includes friction stir welded material between identical alloys and also dissimilar alloys, as well as unwelded (base) alloys. Mechanical properties of fusion welded aluminum alloys are also tested and compared with those of friction stir welded alloys. The insights developed from the present study are documented together with details of the test database. Part of the present study was obtained from the Ship Structure Committee project SR-1454 (Paik, 2009), jointly funded by its member agencies.
Welded hollow spherical joints are commonly used joints in space grid structures. An internal stiffener is generally adopted to strengthen the joints when large hollow spheres are used. To further strengthen it, external stiffeners can be used at the same time. In this study, axial compression tests are conducted on four full-scale 550 mm spherical joints. The failure modes and strengths of the tested joints are investigated. It shows that the external stiffeners are able to increase the strength of the joint up to 25%. A numerical model for large spherical joints with stiffeners is established and verified against the experimental results. Parametric studies are executed considering six main design factors using the verified model. It is found that the strength of the spherical joint increases as the thickness, height and number of the external stiffeners increase, and the hollow sphere's diameter has a neglectable effect on the enhancement caused by the external stiffeners. Based on the experimental and numerical results, a practical formula for the compressive bearing capacity of large welded hollow spherical joints with both internal and external stiffeners is proposed. The proposed formula gives a conservative prediction on the compressive capacity of large welded hollow spherical joints with both internal and external stiffeners.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.