search query: @keyword hardness / total: 10
reference: 5 / 10
« previous | next »
Author:Korhonen, Eero Veli
Title:Telakan tuotantomenetelmän vaikutus korkealujanteräksen väsymiskestävyyteen
Influence of shipyard production process on fatigue strength of high strength steel
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:viii + 56 s. + liitt. 8      Language:   fin
Department/School:Sovelletun mekaniikan laitos
Main subject:Laivanrakennusoppi   (Kul-24)
Supervisor:Romanoff, Jani
Instructor:Remes, Heikki
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  3774   | Archive
Keywords:fatigue
surface roughness
hardness
high strength steel
väsyminen
pinnankarheus
kovuus
korkealujateräs
Abstract (eng): Light and strong structures are needed in new passenger ships due to new architectural solutions.
Utilizing high strength steel such structural solutions could be engineered.
Problems arise when considering fatigue strength of high strength steels.
Although the structure is designed to carry loading in rough sea conditions it won't necessarily endure fatigue.
Fatigue strength doesn't linearly increase as a function of material strength, because high strength steels fatigue is more dependent on surface defects.
Because of this full benefits of these steels cannot be exploited.

Due to shipyard cutting methods surface defects appear in steel plate cut-edges.
Improving surface roughness of steel plate with suitable surface finish methods, fatigue strength could be improved.
For this study seven series of specimens in three steel grades for fatigue testing were manufactured by plasma cutting.
Used surface finish methods were grinding and sand blasting.
Also surface integrity was examined; surface roughness measurements were carried out for each specimen and hardness was measured for each series.
Four different models based on notch stress method and fracture mechanics was used for estimating fatigue strength and compared to experimental results obtained from fatigue tests.

Fatigue testing showed promising results that utilizing suitable surface treatment in high strength steels, fatigue strength can be increased.
Classification society's requirement was exceeded almost by 400%.
Result from notch stress method and fracture mechanics models was that just based on surface roughness fatigue strength is difficult to estimate.
For choosing a working method surface integrity has to be examined in order to take correctly into account surface defects and material.
Abstract (fin): Risteilyaluksiin tehtyjen uusien arkkitehtuuristenratkaisujen myötä on ollut välttämätöntä kehittää myös uusia rakenneratkaisuja.
Korkealujaa terästä käyttämällä voidaan toteuttaa keveitä ja lujia rakenneratkaisuja painokriittisissä matkustaja-aluksissa.
Lujien terästen väsymiskestävyys ei kuitenkaan kasva materiaalin lujuuden funktiona johtuen niiden kriittisyydestä materiaali- ja pintavirheisiin.
Lujempien terästen käyttöä ei voida siten täysin hyödyntää laivan rakenteissa, koska niihin vaikuttaa väsyttävä aaltokuormitus.

Nykyisin telakoilla ja terästehtailla käytössä olevien leikkausmenetelmien johdosta levynreunassa esiintyy näkyviä alkusäröjä tai -virheitä, jotka neutralisoivat korkealujien terästen käytöstä koituvat hyödyt.
Kriittisten kohtien pinnanlaatua voidaan parantaa erilaisilla telakalle sopivilla pintakäsittelymenetelmillä.
Näin voidaan laivan rakenteen kestoikää pidentää ja toteuttaa uusia rakenneratkaisuja.
Pintakäsittelyn vaikutusta korkealujanteräksen väsymiskestävyyteen tutkittiin väsytyskokeiden avulla.
Niitä varten valmistettiin eri lujuisia koekappaleita plasmaleikkaamalla.
Pintakäsittelymenetelminä käytettiin hiontaa ja hiekkapuhallusta.
Tutkimuksessa pintakäsitellyn korkealujanteräksen väsymislujuutta arvioitiin lovijännitystä ja murtumismekaniikkaa soveltavilla laskentamenetelmillä, joiden käyttö edellytti myös pinnankarheus ja -kovuusmittauksia.
Lisäksi tarkoituksena oli tutkia näiden menetelmien toimivuutta vertaamalla niitä väsytyskokeista saatuihin tuloksiin.

Väsytyskokeiden avulla osoitettiin, että sopivan pintakäsittelyn avulla voidaan parantaa korkealujan teräksen väsymiskestävyyttä..
Saavutettiin lähes 400 % parempi väsymislujuusluokka FAT kuin mitä luokituslaitoksen säännöt vaativat.
Laskentamenetelmien tuloksena oli, ettei pelkän pinnankarheuden avulla voida arvioida väsymislujuutta yleisesti.
Toimivan laskentamenetelmän valinta vaatii pinnan eheyden tutkimista, jotta voidaan ottaa väsymislujuuteen vaikuttavat pintavirheet ja materiaali oikein huomioon.
ED:2012-06-29
INSSI record number: 44764
+ add basket
« previous | next »
INSSI