Estimación de vida a fatiga de uniones soldadas mediante métodos fractomecánicos

Abstract

El presente proyecto busca analizar la resistencia a la fatiga de uniones soldadas a tope, considerando los efectos de la desalineación angular y lineal entre los miembros a unir. Este tipo de defecto es muy común en estructuras soldadas, y genera momentos flectores secundarios que pueden actuar en detrimento de la vida a fatiga. Se implementará una metodología fractomecánica que consta de la estimación del rango de factor de intensidad de tensiones a través del método de elementos finitos y un modelo del umbral de fisuras a través de la curva de resistencia que contempla el régimen de fisuras cortas. Se propone un método de ajuste de los parámetros fractomecánicos basado en el comportamiento de las configuraciones establecidas por documentos de referencia. Además, se utiliza un escáner óptico para el relevamiento geométrico del cordón de soldadura y se desarrolla una metodología para el procesamiento digital de las nubes de puntos. Este proceso resulta en una herramienta complementaria al método fractomecánico con alto potencial para el análisis de la variabilidad geométrica de la configuración a lo largo del cordón.

This project aims to determine the fatigue resistance of butt-welded joints, considering the effects of angular and linear misalignment between the members to be joined. This type of defect is very common in welded structures and generates secondary bending moments that can be detrimental for fatigue life. A Fracture Mechanics methodology is implemented, consisting in the estimation of the stress intensity factor range through the finite element method and a model of the crack threshold through the resistance curve that includes the short crack regime. A method for adjusting the fracture mechanics parameters based on the behaviour of reference configurations in welding documents is proposed. Additionally, an optical scanner is used for the geometric measurement of the weld bead, and a methodology is developed for the digital post-processing of 3D point clouds. This process constitutes a complementary tool with high potential for the analysis of geometric variability along the weld bead