High-Frequency Mechanical Impacts (HFMI) is a surface treatment technique utilized to introduce residual stresses and extend the service life of structures. This project primarily focuses on studying the life extension effects of HFMI on welded structures that have undergone fatigue and have existing cracks. This is of significant importance for the maintenance of structures jointed with welds, such as bridge structures. Therefore, this project selected welded components with lower fatigue strength in bridge structures as research specimens for analysis and testing.To simulate the conditions that bridges experienced over many years of usage, initial notches were prepared near the weld toes. A data acquisition and control system was developed to analyze crack propagation behavior, using NI devices to assess the pre-fatigue condition and control the fatigue testing machine. To understand the test results, fracture mechanics calculations and finite element simulations were applied for comparison.In conclusion, based on the experimental results, HFMI improves the life of welded structures with cracks. This demonstrates the feasibility of using HFMI for the maintenance of bridge welding structures and extending their service life. / HFMI (High-Frequency Mechanical Impacts) är en ytbehandlingsteknik som används för att införa restspänningar och förlänga livslängden hos strukturer. Detta projekt fokuserar främst på att studera effekterna av HFMI på svetsade strukturer som har genomgått utmattning och har befintliga sprickor. Detta är av stor betydelse för underhållet av strukturer som sammanfogas med svetsar, t.ex. brokonstruktioner. I detta projekt valdes därför svetsade komponenter med lägre utmattningshållfasthet i brokonstruktioner som forskningsexemplar för analys och provning.För att simulera de förhållanden som broar utsätts för under många års användning förbereddes initiala sprickor vid svetsfogarna. Ett datainsamlings och styrsystem utvecklades för att analysera sprickornas utbredning, med hjälp av NI-enheter för att bedöma tillståndet före utmattning och styra utmattningsprovningsmaskinen. För att göra de experimentella resultaten mer rimliga användes brottmekaniska beräkningar och finita elementsimuleringar för jämförelse.Slutsatsen är att HFMI, baserat på de experimentella resultaten, förbättrar livslängden avsevärt för svetsade strukturer med sprickor av djup mindre än 0.5 mm. Detta visar att det är möjligt att använda HFMI för underhåll av svetsade brokonstruktioner och förlänga deras livslängd.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340561 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Jin, Zhelei |
| Publisher | KTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:424 |
Page generated in 0.0021 seconds