Hitsatun rakenteen lujuustarkastelu kokeellisesti määritetyn kuormitushistorian perusteella

Työssä tutkittiin jätteen murskauksesta murskaimeen aiheutuvia kuormituksia vastusvenymäliuskamittauksilla. Eri jätetyyppien aiheuttamia kuormituksia tutkittiin erillisinä tapauksina ja näistä tyyppikuormituksista johdettiin rakenteen normaalia käyttöä vastaava kuormitushistoria käyttäen painokertoimia eri tyyppikuormien kesken. Murskaimen runkorakennetta tutkittiin FE-analyysillä käyttäen kuormituksena kenttämittauksilla saatua todellista kuormitusta. FE-menetelmällä tutkittiin väsymisen kannalta kriittisiä kohtia rakenteesta. Tulosten perusteella kriittisiin yksityiskohtiin laadittiin parannusehdotuksia, joiden perusteella yhteistyössä työn teettäjän kanssa laadittiin uudet rakenneratkaisut. Rakenteen kestoikä määritettiin väsymisvaurion kannalta kriittisimmän yksityiskohdan mukaan. Kestoiän määrittämiseen käytettiin Palmgren-Miner menetelmää ja Palmgren-Miner menetelmästä johdettua ekvivalentin jännitysvaihtelun menetelmää. Muutosten jälkeen rakenne täyttää sille asetetun suunnittelukestoiän käytettyjen menetelmien perusteella.

This thesis studies the loadings in shredder frame caused by shredding of wastes. The loads were measured using strain gauge measurement. Different types of wastes were used to study the difference between loading history of each waste type. The nominal loading history of a shredder was determined using weight coefficient on different waste types. The frame of shredder was studied using FE-method to find critical structure details. The experimentally determined loading was used on FE-analysis to asses fatigue life of the structure. Based on FE-analysis results improvement recommendations were given to designer of a structure. Based on these recommendations critical details were re-designed in co-operation with designer to improve fatigue life of the structure. The fatigue life of the structure was determined on the most critical structure detail on the structure using Palmgren-Miner method and equivalent alternating stress method which is a variation based on Palmgren-Miner method. Based on fatigue analysis the structure meets design requirements after modifications.