Evaluation of preheating impact on weld residual stresses in AH-36 steel using Finite Element Analysis
Evaluación del impacto del precalentamiento sobre las tensiones residuales de soldadura en acero AH-36 mediante análisis de elementos finitos
Avaliação do impacto do pré-aquecimento nas tensões residuais de solda no aço AH-36 utilizando Análise de Elementos Finitos
| 2024 | |
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Mitigación AH-36 Ábaco Tensiones residuales Análisis de elementos finitos Mitigation AH-36 Abaqus Residual stresses Finite element analysis Mitigação AH-36 Abaqus Tensões residuais Análise de elementos finitos |
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| Español | |
| Universidad de Montevideo | |
| REDUM | |
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| Acceso abierto | |
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| dc.description.en-US.fl_txt_mv | Shipbuilding industry is a valuable and profit earning industry which plays a vital role in country’s economic development. Ships have crucial impact on country’s trade due to necessary support for maritime transportation. Moreover, ships can be utilized for protecting coastal area. Steel chiefly utilized for ships construction due to its good strength and durability. This study emphasizes on residual stress analysis of AH-36 shipbuilding steel. Abaqus software is utilized for finite element analysis to evaluate residual stresses. Mitigation of these residual stresses is very essential; hence preheating technique is discussed in this study. Preheating was conducted at three temperatures i.e., 100ºC,150ºC and 200ºC. Results indicate that Von Mises stresses were decreased effectively due to preheating. 12.6%, 21% and 45.6% reduction were observed at preheating temperatures 100ºC, 150ºC and 200ºC respectively. Further evaluation of stresses revealed that due to preheating of base plate, longitudinal stresses reduced to 21.3%, 44% and 52.4% by increasing preheating temperature from 100ºC,150ºC and 200ºC, respectively. Mitigation of thermal gradient between weld zone and base plate resulted in reduction in overall stresses of base plate. |
| dc.description.es-ES.fl_txt_mv | La industria de la construcción naval es una industria valiosa y rentable que desempeña un papel vital en el desarrollo económico del país. Los barcos tienen un impacto crucial en el comercio del país debido al apoyo necesario para el transporte marítimo. Además, los barcos pueden utilizarse para proteger la zona costera. Acero utilizado principalmente para la construcción de barcos debido a su buena resistencia y durabilidad. Este estudio hace hincapié en el análisis de tensiones residuales del acero de construcción naval AH-36. El software Abaqus se utiliza para el análisis de elementos finitos para evaluar tensiones residuales. La mitigación de estas tensiones residuales es muy esencial; por lo tanto, en este estudio se analiza la técnica de precalentamiento. El precalentamiento se realizó a tres temperaturas, es decir, 100 ºC, 150 ºC y 200 ºC. Los resultados indican que las tensiones de Von Mises disminuyeron efectivamente debido al precalentamiento. Se observaron reducciones del 12,6%, 21% y 45,6% a temperaturas de precalentamiento de 100ºC, 150ºC y 200ºC respectivamente. Una evaluación adicional de las tensiones reveló que, debido al precalentamiento de la placa base, las tensiones longitudinales se redujeron al 21,3%, 44% y 52,4% al aumentar la temperatura de precalentamiento de 100ºC, 150ºC y 200ºC, respectivamente. La mitigación del gradiente térmico entre la zona de soldadura y la placa base dio como resultado una reducción de las tensiones generales de la placa base. |
| dc.description.pt-BR.fl_txt_mv | A indústria da construção naval é uma indústria valiosa e lucrativa que desempenha um papel vital no desenvolvimento económico do país. Os navios têm um impacto crucial no comércio do país devido ao apoio necessário ao transporte marítimo. Além disso, os navios podem ser utilizados para proteger a área costeira. Aço utilizado principalmente na construção de navios devido à sua boa resistência e durabilidade. Este estudo enfatiza a análise de tensões residuais do aço para construção naval AH-36. O software Abaqus é utilizado para análise de elementos finitos para avaliar tensões residuais. A mitigação destas tensões residuais é muito essencial; portanto, a técnica de pré-aquecimento é discutida neste estudo. O pré-aquecimento foi realizado em três temperaturas, ou seja, 100ºC, 150ºC e 200ºC. Os resultados indicam que as tensões de Von Mises diminuíram efetivamente devido ao pré-aquecimento. Foram observadas reduções de 12,6%, 21% e 45,6% nas temperaturas de pré-aquecimento 100ºC, 150ºC e 200ºC respectivamente. Uma avaliação mais aprofundada das tensões revelou que, devido ao pré-aquecimento da placa de base, as tensões longitudinais foram reduzidas para 21,3%, 44% e 52,4% aumentando a temperatura de pré-aquecimento de 100ºC, 150ºC e 200ºC, respectivamente. A mitigação do gradiente térmico entre a zona de solda e a placa de base resultou na redução das tensões globais da placa de base. |
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Results indicate that Von Mises stresses were decreased effectively due to preheating. 12.6%, 21% and 45.6% reduction were observed at preheating temperatures 100ºC, 150ºC and 200ºC respectively. Further evaluation of stresses revealed that due to preheating of base plate, longitudinal stresses reduced to 21.3%, 44% and 52.4% by increasing preheating temperature from 100ºC,150ºC and 200ºC, respectively. Mitigation of thermal gradient between weld zone and base plate resulted in reduction in overall stresses of base plate.La industria de la construcción naval es una industria valiosa y rentable que desempeña un papel vital en el desarrollo económico del país. Los barcos tienen un impacto crucial en el comercio del país debido al apoyo necesario para el transporte marítimo. Además, los barcos pueden utilizarse para proteger la zona costera. Acero utilizado principalmente para la construcción de barcos debido a su buena resistencia y durabilidad. 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