Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Fatigue analysis of welded joints in a forestry machine: Utilizing the notch stress concept
Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Mechanical Engineering.
Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Building Technology.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Welding is one of the most applied technics in the world for joining steel. Welds are liable to the phenomenon of fatigue, which is, primarily, the formation of a crack and consequently reduction of strength due to the action of time varying loads. Fatigue is one of the main causes of failure in steel structures. The aim of this thesis is to do static and dynamic analyses of a forestry crane with the purpose of using the analyses to determine the lifetime due to fatigue of welded components.

Two methods for fatigue assessment are used in this work, the Hot-Spot Method and the Notch Stress Method. The first boom, which is a key component for the crane, is analyzed in a Finite Element Method (FEM) software. The found principal stress in accordance with the notch stress method in the first boom is ±165 MPa for the analyzed load case, rendering in a stress range of 330 MPa. The fatigue strength class FAT-225 (m=3), leads to an expected number of 633000 cycles, with a probability of survival of 97,7% for this case.

Abstract [sv]

Svetsning är en av de vanligaste teknikerna för sammanfogning av stål. Svetsar är känsliga för utmattning. Utmattningsfenomenet består primärt av en initial dislokation som genom tidsvarierande belastning formar en spricka som växer och därmed reducerar styrkan i konstruktionen. Utmattning är en av de vanligaste orsakerna till skador i stålkonstruktioner. Målet med detta arbete är att genomföra både statiska och dynamiska analyser av en skogsmaskins kran i avseende att bestämma utmattningslivslängden för dess svetsade konstruktioner.

Två metoder för utvärdering används i detta arbete, hot-spot-metoden och notch-stress-metoden. Kranens första bom (lyftarmen) som är en huvudkomponent i kranen analyseras med hjälp av ett Finita Element program i enlighet med notch-metoden. Högsta funna spänningsvariationen i första huvudspänningsriktningen var ±165 MPa för ett av de analyserade lastfallen. Utmattningsklass FAT 225 (m=3) ger en uppskattning om utmattningslivslängd på 633000 cykler med en sannolikhet för överlevnad på 97.7% i detta fall.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 69 p.
Keyword [en]
Weld, Fatigue, Finite Element Method, Hot-Spot Method, Notch Stress Method, Structural Dynamics, Forestry Crane
Keyword [sv]
Svets, Utmattningslivslängd, Finita-elementmetoden, Hot-spot, Notch-stress, Notch-spänning, Strukturdynamik, Skogsmaskinskran
National Category
Mechanical Engineering
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-45003OAI: diva2:825303
Subject / course
Mechanical Engineering
Educational program
Mechanical Engineering, Master Programme, 60 credits
Available from: 2015-06-29 Created: 2015-06-23 Last updated: 2015-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5716 kB)140 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5716 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Mechanical EngineeringDepartment of Building Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 140 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 592 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link