Abstract

Kadłuby statków eksploatowane są w ekstremalnie trudnych warunkach tj. poddawane są zmiennym obciążeniom wynikającym z falowania morza, sekwencji za- i rozładunku, zmian temperaturowych (dzień- noc, zmienne strefy klimatyczna w danym okresie pływania), drgań, itp., a także oddziaływania silnie korozyjnego środowiska. Zmienne obciążenia są powodem występowania zmęczeniowego niszczenia konstrukcji statków. Zapewnienie w trakcie eksploatacji bezpieczeństwa: ludziom, przewożonemu ładunkowi oraz właściwego poziomu ochrony środowiska wymaga przeprowadzania analiz zmęczeniowych na etapie projektowania konstrukcji lub sprawdzenia zapasu trwałości zmęczeniowej eksploatowanej konstrukcji w przypadku wykrycia pęknięcia zmęczeniowego o określonej długości. W pracy zaproponowano dwustopniowy (dwufazowy) model sposobu niszczenia zmęczeniowego węzła obłowego statku. W trakcie badań laboratoryjnych pojawianie się pęknięć zmęczeniowych obserwowano w narożu utworzonym przez skrzyżowanie elementów poszysia lub rejonie spoiny, oraz w tym samym rejonie dla modelu z elementem walcowanym w miejscu połączenia spawanego naroża. Powstałe pęknięcia ujawniały się lub zauważane były przez obserwatorów, po osiągnięciu przez nie długości średnio około 50 mm ( od 35 do 70 mm w zależności od modelu). Dalszy przebieg procesu pękania polegał na ich stabilnym rozwoju w kierunku swobodnych krawędzi mocników. Obok pęknięć w mocnikach (po osiągnięciu przez nich pewnej długości) dało się zaobserwować pękanie środników - po całkowitym pęknięciu mocników pękanie środników przybierało charakter lawinowy. Zatem o całkowitej trwałości zmęczeniowej badanych modeli węzłów obłowych konstrukcji okrętowych decydującym były dwie fazy: a) faza pierwsza - do momentu pojawienia się pęknięcia, którą w możemy interpretować w inżynierskim sensie za fazę inicjacji zniszczenia zmęczeniowego modelib) faza druga - stabilnego rozwoju pęknięć w mocnikach tj. faza propagacji pęknięcia. Znając przebieg zmęczeniowego niszczenia badanych modeli, podjęto próbę opracowania modelu "a posteriori" umożliwiającego analityczne określenie trwałości zmęczeniowej podobnych węzłów lokalnych.

Authors (2)