Puntos de referencia

Comparación de referencia: DNV RP-C203 Fatiga (2016) vs (2024)

/ 11 Abr 2025 / por: User Avatar
SDC Verifier

Esta comparativa evalúa las diferencias entre las versiones 2016 y 2024 de la norma DNV RP-C203 para el análisis de la resistencia a la fatiga. Utilizando un modelo de prueba compuesto por placas soldadas y mallado con elementos de coraza, se compararon las predicciones de vida a la fatiga en condiciones de carga idénticas. La evaluación incluye las clasificaciones de las curvas SN C y SN B1 para analizar cómo afectan las actualizaciones de la norma a los resultados de fatiga, las estimaciones de daños y los parámetros de tensión crítica. Todas las comparaciones se realizaron utilizando SDC Verifier con configuraciones de modelo y parámetros de entrada coherentes.

El modelo de prueba consta de dos placas soldadas de tal forma que la placa vertical se sitúa en el centro de la horizontal. El modelo se malló utilizando elementos de concha.

SDC Verifier

Dimensiones de la placa vertical:

  • Espesor: 10 mm

  • Anchura: 200 mm

  • Altura: 200 mm

Dimensiones de la placa horizontal:

  • Espesor: 10 mm

  • Anchura: 400 mm

  • Altura: 200 mm

Parámetros de soldadura:

  • Soldadura en ángulo doble

El modelo está constreñido a lo largo de los dos bordes más cortos de la placa horizontal.

Se aplican dos cargas en puntos situados en el centro del espesor en la superficie superior de la placa vertical. Las cargas se aplican de forma que sean paralelas a las superficies de ambas placas, pero en direcciones opuestas.

Cargas:

  • 8 kN en la dirección Z positiva del sistema de coordenadas global
  • 3 kN en la dirección Z negativa del sistema de coordenadas global

Se creó un grupo de fatiga utilizando estas dos cargas, con el número de ciclos fijado en 200.000.

La comparación de los resultados se realizó añadiendo dos estándares en SDC Verifier:

  • DNV RP-C203 Fatiga (2016)
  • DNV RP-C203 Fatiga (2024)

Parámetros comparados:

  • Tensión_delta (Δσ): como se define en el método B (4.3.4)
  • Nfailure: número de ciclos hasta el fallo
  • Fd_Summed: daño por fatiga sumado
  • Fd_root: estimación del rebasamiento de la tensión

Ajustes de entrada de normas (aplicados al modelo completo):

  • Curva SN: C (según la tabla A-3: soldadura continua esencialmente paralela a la dirección de la tensión aplicada)
  • Medio ambiente: Aire
  • Espesor de referencia: Ninguno
  • Utilice el factor de tensión 1,12 para el método B: Sí

En cada caso, se identificó el elemento con el mayor Delta_stress, ya que se consideran los peores resultados.

SDC Verifier

DNV RP-C203 Fatiga (2016):
Resultados:

  • Tensión_delta 492,17 MPa
  • Nfracaso: 32,764.49
  • Fd_Summed: 6.10
  • Fd_root_3: 1,83
    (Fd_root_3 se utiliza ya que el factor m del elemento se calculó como 3)
SDC Verifier

DNV RP-C203 Fatiga (2024):
Resultados:

  • Tensión_delta 492,17 MPa
  • Nfracaso: 16.513,30
  • Fd_Summed: 12.11
  • Fd_root_3_5: 2,04
    (Fd_root_3_5 se utiliza ya que el factor m del elemento se calculó como 3,5)
SDC Verifier

La nueva versión, DNV RP-C203 Fatiga (2024), permite menos ciclos hasta el fallo que la versión anterior cuando se considera la curva SN C.

Considerando la situación en la que el modelo se clasificó con la curva SN B1:

DNV RP-C203 Fatiga (2016):
Resultados:

  • Tensión_delta 492,17 MPa
  • Nfracaso: 22.309,53
  • Fd_Sumado: 8.96
  • Fd_root_4: 1,73
    (Fd_root_4 se utiliza ya que el factor m del elemento se calculó como 4)
SDC Verifier

DNV RP-C203 Fatiga (2024):
Resultados:

  • Tensión_delta 492,17 MPa
  • Nfracaso: 22.309,89
  • Fd_Summed: 8.96
  • Fd_root_4: 1,73
    (Fd_root_4 se utiliza ya que el factor m del elemento se calculó como 4)
SDC Verifier

Ambas versiones permiten el mismo número de ciclos hasta el fallo cuando el modelo se clasifica con la Curva SN B1. Sin embargo, bajo la misma tensión_delta, DNV RP-C203 Fatiga (2016) permite más ciclos hasta el fallo cuando el modelo se clasifica con la Curva SN C que con la Curva SN B1, lo queteóricamente debería representar una clasificación más fuerte. En la más reciente DNV RP-C203 Fatiga (2024), esta incoherencia ya no está presente.

Estos resultados eran de esperar debido al diferente comportamiento de las curvas S-N en las dos versiones de la norma. En la versión de 2016, la figura muestra que algunas de las curvas de grado «inferior» se cruzan con las de grado «superior» en regiones correspondientes a recuentos de ciclos relativamente bajos.

DNV RP-C203 (2016) DNV RP-C203 (2024) DNV RP-C203 (2016) DNV RP-C203 (2024)
Curva SN C C B1 B1
Tensión_delta 492,17 MPa 492,17 MPa 492,17 MPa 492,17 MPa
Nfailure 32,764.49 16,513.30 22,309.53 22,309.89
Fd_Sumado 6.10 12.11 8.96 8.96
Fd_root (para m relevante) 1.83(m = 3) 2.04(m = 3.5) 1.73(m = 4) 1.73(m = 4)

Conclusión

La comparación muestra que bajo la curva SN C, la versión 2024 predice significativamente menos ciclos hasta el fallo que la versión 2016, a pesar de niveles de tensión idénticos, lo que pone de relieve el comportamiento más conservador de la norma actualizada. Esta diferencia se atribuye a la forma y la pendiente revisadas de las curvas S-N en la versión 2024, que elimina incoherencias como que las curvas de grado inferior superen a las superiores en determinadas condiciones.

En cambio, ambas versiones arrojan resultados casi idénticos cuando el modelo se clasifica con la curva SN B1, lo que confirma la alineación bajo configuraciones específicas.

Estos resultados subrayan la importancia de comprender el comportamiento de las curvas y los supuestos de fatiga específicos de cada versión, especialmente cuando se actualizan los procedimientos de diseño o se comparan los análisis históricos con las normas actuales.