Experimental and numerical analysis of fatigue behaviour for tubular K-joints

Shao, Yong-Bo; Cao, Zhen-Bin

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자료유형: 학술저널

저자정보: Shao, Yong-Bo (School of Civil Engineering, Yantai University) Cao, Zhen-Bin (School of Civil Engineering, Yantai University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제19권 제6호

발행연도: 2005.1

수록면: 639 - 652 (14page)

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In this paper, a full-scale K-joint specimen was tested to failure under cyclic combined axial and in-plane bending loads. In the fatigue test, the crack developments were monitored step by step using the alternating current potential drop (ACPD) technique. Using Paris' law, stress intensity factor, which is a fracture parameter to be frequently used by many designers to predict the integrity and residual life of tubular joints, can be obtained from experimental test results of the crack growth rate. Furthermore, a scheme of automatic mesh generation for a cracked K-joint is introduced, and numerical analysis of stress intensity factor for the K-joint specimen has then been carried out. In the finite element analysis, J-integral method is used to estimate the stress intensity factors along the crack front. The numerical stress intensity factor results have been validated through comparing them with the experimental results. The comparison shows that the proposed numerical model can produce reasonably accurate stress intensity factor values. The effects of different crack shapes on the stress intensity factors have also been investigated, and it has been found that semi-ellipse is suitable and accurate to be adopted in numerical analysis for the stress intensity factor. Therefore, the proposed model in this paper is reliable to be used for estimating the stress intensity factor values of cracked tubular K-joints for design purposes.

#tubular K-joints #alternating current potential drop #ACPD) #stress intensity factor #J-integral #crack shapes #semi-ellipse

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이 논문의 저자 정보

Shao, Yong-Bo

소속기관 School of Civil Engineering, Yantai University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Cao, Zhen-Bin

소속기관 School of Civil Engineering, Yantai University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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