Phân tích ứng suất dư trong dầm thép tổ hợp hàn mặt cắt chữ I
Email:
nguyenxuanhuy@utc.edu.vn
Từ khóa:
Dầm thép, ứng suất dư, hàn nhiệt, nhiệt độ, quá trình hàn
Tóm tắt
Sự phân bố của ứng suất dư là một yếu tố rất quan trọng tác động tới sự làm việc của kết cấu thép hàn tổ hợp. Bài báo tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của sự phân bố nhiệt độ trong dầm thép tổ hợp hàn nhiệt mặt cắt hình chữ I tới ứng suất dư. Một mô hình phần tử hữu hạn dựa trên phần mềm ABAQUS được thiết lập nhằm mô phỏng quá trình phát sinh ứng suất và biến dạng của các mối hàn nhiệt. Mô hình này dựa trên các phần tử ba chiều để có thể xem xét sự phân bố ứng suất theo chiều dày cấu kiện. Các phần tử này có tính đến sự thay đổi nhiệt độ của các quá trình hàn. Kết quả của mô hình sau đó được so sánh với một số tiêu chuẩn thiết kế và nghiên cứu khác cho thấy độ tin cậy và chính xác cao của mô hình đã xây dựng. Dựa trên mô hình này, ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự hình thành, phát triển và tồn tại của ứng suất dư trong toàn bộ quá trình hàn được khảo sát và phân tích chi tiếtTài liệu tham khảo
[1 ]. T. Phùng, Sửa chữa nứt dầm cầu Vàm Cống cuối năm nay mới xong, 2018. https://tuoitre.vn/sua-chua-nut-dam-cau-vam-cong-cuoi-nam-nay-moi-xong-20180605211059188.htm (truy cập ngày 26 tháng 03 năm 2024).
[2 ]. E.J. France, The Alexander L. Kielland Disaster Revisited: A Review by an Experienced Welding Engineer of the Catastrophic North Sea Platform Collapse. Journal of Failure Analysis and Prevention, 19 (2019) 875-881. https://doi.org/10.1007/s11668-019-00680-4
[3 ]. H.T. Ánh, N.H. Thanh, H.X. Hùng, N.T. Dương, Phân bố ứng suất dư và biến dạng khi hàn giáp mối hai tấm thép không gỉ AISI 304, Tạp chí khoa học giáo dục kỹ thuật, 25 (2018) 51-58. https://jte.edu.vn/index.php/jte/article/download/356/295
[4 ]. N.H. Thanh, H. T. Ánh, N. T. Dương, H. X. Hùng, Dự đoán sự phân bố ứng suất dư và biến dạng khi hàn ống thép không gỉ 316L bằng phần mềm Sysweld, Hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí lần thứ V, (2018) 1-9.
[5 ]. Z.H. Qian, D. Abruzzese, Fatigue failure of welded connections at orthotropic bridges, Fratture ed Integrita Structurale, 9 (2009) 105-112. https://doi.org/10.3221/IGF-ESIS.09.11
[6 ]. W. Ma, H. Zhang, W. Zhu, F. Xu, C. Tang, Study on Residual Stress of Welded Hoop Structure. Journal of Applied Sciences, 10 (2020) 2838. https://doi.org/10.3390/app10082838
[7 ]. N.T. Thanh, Nghiên cứu trạng thái ứng suất dư trong liên kết hàn nút giàn dạng ống, luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, 2019.
[8 ]. M. Kubo, Y. Fukomoto, Lateral Torsional buckling of thin walled I beams. J. of Structural Engineering, 114 (1988) 841-855. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:4(841)
[9 ]. M.I. Kabir, A.K. Bhowmick, Lateral torsional buckling of welded wide flange beams. Proceedings of the annual stability conference, Structural Stability research council, Orlando, Florida, April 12th (2016). https://doi.org/10.1139/cjce-2017-0499
[10 ]. L. Schaper, T Tankova, L.S. Silva, Knobloch M. A novel residual stress model for welded I-sections. J Constr Steel Res, 188 (2022) 107017. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2021.107017
[11 ]. ECCS, Ultimate limit state calculation of sway frames with rigid joints, 1st ed. P033.ECCS technical committee 8 – structural stability, Brussels: European Convention of Constructional Steel Work; (1984).
[12 ]. prEN 1993-1-14, Eurocode 3: Design of Steel Structures – Part 1-14: Design By FE Analysis, European Committee for Standardization (CEN), Brussels, 2019.
[13 ]. P.V. Phe, X.N. Huy, Moment resistances of wide flange beams with initial imperfection and residual stress, Journal of Materials and Engineering Structures, 7 (2020) 651-658. https://revue.ummto.dz/index.php/JMES/article/view/2488/0
[14 ]. A. Skyttebol, B.L. Josefson, J.W. Ringsberg, Fatigue crack growth in a welded rail under the influence of residual stresses, Engineering Fracture Mechanics, 72 (2005) 271–285. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2004.04.009.
[2 ]. E.J. France, The Alexander L. Kielland Disaster Revisited: A Review by an Experienced Welding Engineer of the Catastrophic North Sea Platform Collapse. Journal of Failure Analysis and Prevention, 19 (2019) 875-881. https://doi.org/10.1007/s11668-019-00680-4
[3 ]. H.T. Ánh, N.H. Thanh, H.X. Hùng, N.T. Dương, Phân bố ứng suất dư và biến dạng khi hàn giáp mối hai tấm thép không gỉ AISI 304, Tạp chí khoa học giáo dục kỹ thuật, 25 (2018) 51-58. https://jte.edu.vn/index.php/jte/article/download/356/295
[4 ]. N.H. Thanh, H. T. Ánh, N. T. Dương, H. X. Hùng, Dự đoán sự phân bố ứng suất dư và biến dạng khi hàn ống thép không gỉ 316L bằng phần mềm Sysweld, Hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí lần thứ V, (2018) 1-9.
[5 ]. Z.H. Qian, D. Abruzzese, Fatigue failure of welded connections at orthotropic bridges, Fratture ed Integrita Structurale, 9 (2009) 105-112. https://doi.org/10.3221/IGF-ESIS.09.11
[6 ]. W. Ma, H. Zhang, W. Zhu, F. Xu, C. Tang, Study on Residual Stress of Welded Hoop Structure. Journal of Applied Sciences, 10 (2020) 2838. https://doi.org/10.3390/app10082838
[7 ]. N.T. Thanh, Nghiên cứu trạng thái ứng suất dư trong liên kết hàn nút giàn dạng ống, luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, 2019.
[8 ]. M. Kubo, Y. Fukomoto, Lateral Torsional buckling of thin walled I beams. J. of Structural Engineering, 114 (1988) 841-855. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:4(841)
[9 ]. M.I. Kabir, A.K. Bhowmick, Lateral torsional buckling of welded wide flange beams. Proceedings of the annual stability conference, Structural Stability research council, Orlando, Florida, April 12th (2016). https://doi.org/10.1139/cjce-2017-0499
[10 ]. L. Schaper, T Tankova, L.S. Silva, Knobloch M. A novel residual stress model for welded I-sections. J Constr Steel Res, 188 (2022) 107017. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2021.107017
[11 ]. ECCS, Ultimate limit state calculation of sway frames with rigid joints, 1st ed. P033.ECCS technical committee 8 – structural stability, Brussels: European Convention of Constructional Steel Work; (1984).
[12 ]. prEN 1993-1-14, Eurocode 3: Design of Steel Structures – Part 1-14: Design By FE Analysis, European Committee for Standardization (CEN), Brussels, 2019.
[13 ]. P.V. Phe, X.N. Huy, Moment resistances of wide flange beams with initial imperfection and residual stress, Journal of Materials and Engineering Structures, 7 (2020) 651-658. https://revue.ummto.dz/index.php/JMES/article/view/2488/0
[14 ]. A. Skyttebol, B.L. Josefson, J.W. Ringsberg, Fatigue crack growth in a welded rail under the influence of residual stresses, Engineering Fracture Mechanics, 72 (2005) 271–285. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2004.04.009.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
26/02/2024
Nhận bài sửa
25/05/2024
Chấp nhận đăng
11/06/2024
Xuất bản
15/06/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Phạm Văn, P., Nguyễn Xuân, H., Đoàn Tấn, T., & Nguyễn Ngọc, H. (4400). Phân tích ứng suất dư trong dầm thép tổ hợp hàn mặt cắt chữ I. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(5), 1923-1933. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.5.17
Số lần xem tóm tắt
216
Số lần xem bài báo
81
