Efecto de fisuras en la tracción de juntas soldadas de acero A36 mediante simulación numérica

Resumen

Introducción. Las fisuras son las discontinuidades más críticas que se presentan en la soldadura, desplegando una alta concentración de esfuerzos y por ende una reducción de las cargas que se pueden aplicar a las juntas soldadas, normas de construcción de sistemas de transportación de oleoductos como la API 1104, es muy estricta respecto a la aceptación de estas discontinuidades, pero con una fundamentación empírica. Objetivo. Determinar la influencia que tiene la longitud de las fisuras en el esfuerzo de fluencia de juntas soldadas con el acero ASTM A36 mediante simulación numérica por elementos finitos. Metodología.  Se realiza un análisis cualitativo de determinación de la carga que se puede aplicar a tuberías unidas mediante soldadura con fisuras, las variables independientes son el espesor de tubería, la longitud de la fisura y el diámetro de tubería. Se selecciona tuberías comerciales desde 4 hasta 20 in de diámetro nominal, con 3 espesores cedula 40, XS y 80, además se introduce dos fisuras en la superficie de la junta soldada de 2 y 4 mm de longitud, el modelo geométrico se realizó en el software Solidworks y el análisis estático con elementos finitos en ANSYS, los resultados fueron analizados en SPSS mediante el método de regresión lineal múltiple. Resultados. La variable independiente con mayor influencia en la dependiente es el diámetro de la tubería, seguida de la longitud de la fisura y finalmente el espesor de las tuberías, esto medida por la correlación entre las variables y el modelo a pasos de la regresión. Conclusión. Todas las variables tienen un comportamiento lineal y directamente proporcional a la fuerza permitida aplicable a la junta soldada