Analysis of stress intensity factor of a crack approaching welding bead

Abstract

An analysis of the stress intensity factor is made for a crack approaching the welding line from the normal direction in an infinite plate.

The equations proposed by one of the authors and others were employed in the analysis as the distribution function of the residual stress caused by welding. The effects of crack location and the length on the stress intensity factor were closely examined.

For the constant crack length, the maximum stress intensity factor does not occur when the crack center coincides with the welding line, but does when the crack front approximately reaches the welding line.

For a better understanding of the behavior of a crack approaching the weldment, analysis was also carried out for a crack with various lengths but constant eccentricity.

Résumé

On a procédé à une analyse du facteur d'intensité de contrainte qui correspond à une fissure qui se rapproche d'un dépôt de soudure normalement à la ligne de fusion et dans une tôle infinie.

On a utilisé les équations élaborées par un des auteurs ainsi que par d'autres chercheurs pour décrire la distribution des contraintes résiduelles provoquées par le soudage. On a également examiné de près les effets sur le facteur d'intensité de contrainte de l'emplacement de la fissure et de sa longueur.

A longueur de fissure constante, le facteur d'intensité de contrainte ne passe pas par sa valeur maximum lorsque le centre de la fissure coïncide avec l'axe de la soudure, mais bien lorsque l'extrémité de la fissure est sur le point d'atteindre cet axe.

Pour mieux comprendre le comportement d'une fissure qui se rapproche d'une soudure, on a également analysé le cas de fissures de diverses longueurs, mais à excentricité constante.