Probabilistic analysis of welding residual stress on fatigue crack growth

The qualitative effects of residual stress parameters on fatigue crack growth are investigated using Monte Carlo probabilistic analysis technique. These parameters include the maximum residual stress, σ 0, half-width of the tensile residual stress region, b, and the redistribution of residual stress parameter, β. A normal distribution is assumed for all parameters considered in the investigation and fatigue life is determined using Forman equation. The results indicate that : (i) fatigue life decreases nonlinearly if the mean of random maximum residual stress and the half-width of tensile residual stress region increases ; (ii) fatigue life increases nonlinearly if the rate of residual stress redistribution increases ; (iii) the effects of COV of maximum residual stress, half-width of tensile residual stress region, and redistribution of residual stress on fatigue life are insignificant. يتم البحث هنا عن التأثيرات النوعية لعوامل الإجهاد المتخلف على نمو الشق الكلالي، و ذلك باستعمال أسلوب مونت كارلو للتحليل الاحتمالي. و تتضمن هذه العوامل الإجهاد المتخلف الأقصى 0 σ، و نصف اتساع مجال الإجهاد المتخلف الشدي b، و إعادة توزيع عامل الإجهاد المتخلف B و يتم اعتراض توزيع قياسي لكل العوامل المعتبرة في البحث، كما يتم إيجاد العمر الكلالي بوساطة معادلة فورمن. و تظهر النتائج الحاصلة أن : (i) العمر الكلالي يتناقص بشكل لا خطي مع تزايد معدل الإجهاد المتخلف الأقصى العشوائي و تزايد نصف اتساع مجال الإجهاد المتخلف الشدي ؛ (ii) العمر الكلالي يتزايد يشكل لا خطي مع تزايد سرعة إعادة توزيع الإجهاد المتخلف ؛ (iii) تأثيرات ال COV المتعلقة بالإجهاد المتخلف الأقصى، و نصف اتساع مجال الإجهاد المتخلف الشدي، و إعادة توزيع عامل الإجهاد المتخلف على العمر الكلالي غير مهمة.