Fracture mechanics of spot-welded steel sheets of equal thickness in Coach-peel specimens

Mécanique de la Rupture du soudage par point des tôles d’acier d’épaisseur égale dans les plaques Coach-peel

LMPM, Mechanical Engineering Department, University of Sidi Bel Abbes, BP 89, Cite Arbi Ben M’Hidi, Sidi Bel Abbes 22000, Algeria
e-mail: fbouafia2011@yahoo.fr

Received: 12 January 2011
Accepted: 25 October 2011

Abstract

In the current paper, a numerical investigation based on the finite element method was constructed to analyse fracture mechanics of two L-shaped sheets welded with resistance welding. The fracture behaviour of the welded structure is considered with the assumption of a crack at the interface of the welded sheets. The study was treated as a linear elastic fracture mechanics problem in mixed mode, under plane stress conditions. Computations were performed using the commercial FE software package ABAQUS. The modelling results highlight the dependence of the stress intensity factors on key design parameters of spot welds such as nugget diameter, bent curvatures, sheet thickness, material properties and the applied load.

Résumé

Dans la présente étude, une étude numérique basée sur la méthode des éléments-finis a été construit pour analyser la mécanique de la rupture de deux plaques en forme de L soudé par soudage par résistance. Le comportement à la rupture de la structure soudée est considéré avec l’hypothèse d’une fissure à l’interface de plaques soudées. L’étude a été traitée comme un problème de la mécanique de la rupture linéaire élastique en mode mixte, sous les conditions des contraintes planes. Les calculs ont été effectués, en utilisant le logiciel commercial des éléments-finis ABAQUS. Les résultats de la modélisation mettent en évidence la dépendance des facteurs d’intensité des contraintes sur les paramètres de la conception de points de soudure tels que le diamètre de la pépite, rayon des courbures, épaisseur de la tôle, les propriétés des matériaux, et la charge appliquée.