TABLE 1 Undamaged Steel Structural Properties
Steel / syo(MPa) / Eo
(GPa) / suo
(MPa) / eo
% / Hd
Rock. / FTo-Q
(J) / FTo-M
(J)
A36 / 271 / 211 / 445 / 39.2 / 64.5 / 186 / 182
A7 / 267 / 215 / 428 / 44.1 / 69.7 / - / 53
OH A36 / 270 / 209 / 460 / 38.9 / 78.4 / 82 / 73
A588 / 396 / 195 / 573 / 33.6 / 87.2 / 141 / 107
* A7 steel had mean fracture toughness values for mid thickness only
TABLE 2 A36 Steel Test Matrix and Experimental Results
structural properties
Name / / / Nr / Tm / / / / /
A36-30-40-1 / 30 / 40 / 1 / 650 / 1.13 / 1.03 / 1.06 / 0.75 / 1.09
A36-30-40-2 / 30 / 40 / 2 / 650 / 1.20 / 1.06 / 1.07 / 0.79 / 1.03
A36-30-40-3 / 30 / 40 / 3 / 650 / 1.24 / 1.08 / 1.10 / 0.75 / 1.15
A36-30-40-4 / 30 / 40 / 4 / 650 / 1.17 / 1.04 / 1.06 / 0.78 / 1.04
A36-30-40-5 / 30 / 40 / 5 / 650 / 1.14 / 1.07 / 1.01 / 0.82 / 1.04
A36-30-70-1 / 30 / 70 / 1 / 650 / 1.12 / 1.04 / 1.05 / 0.86 / 1.12
A36-30-70-2 / 30 / 70 / 2 / 650 / 1.15 / 1.00 / 1.07 / 0.71 / 1.08
A36-30-70-3 / 30 / 70 / 3 / 650 / 1.20 / 1.01 / 1.08 / 0.77 / 1.07
A36-30-70-4 / 30 / 70 / 4 / 650 / 1.21 / 0.99 / 1.07 / 0.80 / 1.14
A36-30-70-5 / 30 / 70 / 5 / 650 / 1.20 / 0.99 / 1.09 / 0.67 / 1.16
A36-60-25-1 / 60 / 25 / 1 / 650 / 1.06 / 1.05 / 0.99 / 0.88 / 1.04
A36-60-25-2 / 60 / 25 / 2 / 650 / 1.11 / 1.01 / 1.01 / 0.83 / 1.11
A36-60-25-3 / 60 / 25 / 3 / 650 / 1.11 / 0.98 / 1.02 / 0.82 / 1.05
A36-60-25-4 / 60 / 25 / 4 / 650 / 1.12 / 1.01 / 0.99 / 0.88 / 1.05
A36-60-25-5 / 60 / 25 / 5 / 650 / 1.08 / 1.03 / 0.98 / 0.91 / 1.04
A36-60-50-1 / 60 / 50 / 1 / 650 / 1.07 / 1.05 / 1.01 / 0.89 / 1.02
A36-60-50-2 / 60 / 50 / 2 / 650 / 1.12 / 0.98 / 1.05 / 0.84 / 1.06
A36-60-50-3 / 60 / 50 / 3 / 650 / 1.07 / 1.04 / 1.01 / 0.86 / 1.01
A36-60-50-4 / 60 / 50 / 4 / 650 / 1.06 / 1.02 / 1.00 / 0.86 / 1.07
A36-60-50-5 / 60 / 50 / 5 / 650 / 1.13 / 1.00 / 1.01 / 0.83 / 1.03
A36-90-25-1 / 90 / 25 / 1 / 650 / 1.04 / 0.98 / 1.00 / 0.81 / 1.05
A36-90-25-3 / 90 / 25 / 3 / 650 / 1.03 / 1.00 / 0.96 / 0.93 / 1.07
A36-90-25-5 / 90 / 25 / 5 / 650 / 1.07 / 0.97 / 0.95 / 0.96 / 0.98
A36-90-50-1 / 90 / 50 / 1 / 650 / 1.06 / 0.97 / 0.98 / 0.83 / 1.02
A36-90-50-2 / 90 / 50 / 2 / 650 / 1.10 / 0.97 / 0.99 / 0.83 / 1.01
A36-90-50-3 / 90 / 50 / 3 / 650 / 1.08 / 1.01 / 0.98 / 0.94 / 1.02
A36-90-50-4 / 90 / 50 / 4 / 650 / 1.10 / 0.99 / 0.98 / 0.92 / 1.04
A36-90-50-5 / 90 / 50 / 5 / 650 / 1.10 / 1.02 / 0.98 / 0.92 / 1.01
TABLE 3 A588 Steel Test Matrix and Experimental Results
Parameters / Normalized damaged-repaired
structural properties
Name / / / Nr / Tm / / / / /
A588-20-25-1 / 20 / 25 / 1 / 650 / 1.04 / 1.05 / 1.01 / 0.88 / 1.01
A588-20-25-2 / 20 / 25 / 2 / 650 / 1.01 / 1.08 / 1.00 / 0.90 / 1.01
A588-20-25-3 / 20 / 25 / 3 / 650 / 1.02 / 1.07 / 1.00 / 0.84 / 1.01
A588-20-25-4 / 20 / 25 / 4 / 650 / 1.00 / 1.06 / 0.97 / 0.84 / 0.99
A588-20-25-5 / 20 / 25 / 5 / 650 / 1.03 / 1.06 / 0.98 / 0.83 / 1.02
A588-20-50-1 / 20 / 50 / 1 / 650 / 1.07 / 1.08 / 1.04 / 0.83 / 1.03
A588-20-50-2 / 20 / 50 / 2 / 650 / 1.08 / 1.03 / 1.03 / 0.79 / 1.02
A588-20-50-3 / 20 / 50 / 3 / 650 / 1.07 / 1.07 / 1.01 / 0.79 / 1.01
A588-20-50-4 / 20 / 50 / 4 / 650 / 1.04 / 1.05 / 1.01 / 0.87 / 0.99
A588-20-50-5 / 20 / 50 / 5 / 650 / 1.11 / 1.07 / 1.02 / 0.81 / 1.03
A588-40-25-1 / 40 / 25 / 1 / 650 / 0.99 / 1.08 / 0.98 / 0.82 / 1.05
A588-40-25-2 / 40 / 25 / 2 / 650 / 1.01 / 1.09 / 0.98 / 0.83 / 1.04
A588-40-25-3 / 40 / 25 / 3 / 650 / 1.00 / 1.09 / 0.97 / 0.92 / 1.04
A588-40-25-4 / 40 / 25 / 4 / 650 / 1.04 / 1.08 / 0.99 / 0.85 / 1.00
A588-40-25-5 / 40 / 25 / 5 / 650 / 1.05 / 1.08 / 0.97 / 0.84 / 1.05
A588-40-50-1 / 40 / 50 / 1 / 650 / 1.08 / 1.07 / 1.01 / 0.74 / 1.05
A588-40-50-2 / 40 / 50 / 2 / 650 / 1.06 / 1.05 / 1.02 / 0.84 / 1.06
A588-40-50-3 / 40 / 50 / 3 / 650 / 1.00 / 1.09 / 0.98 / 0.84 / 1.05
A588-40-50-4 / 40 / 50 / 4 / 650 / 1.00 / 1.08 / 0.98 / 0.80 / 1.03
A588-40-50-5 / 40 / 50 / 5 / 650 / 1.02 / 1.06 / 0.97 / 0.90 / 1.03
A588-60-25-1 / 40 / 25 / 1 / 650 / 1.00 / 1.08 / 0.99 / 0.85 / 1.04
A588-60-25-2 / 60 / 25 / 2 / 650 / 1.00 / 1.06 / 0.96 / 0.91 / 1.04
A588-60-25-3 / 60 / 25 / 3 / 650 / 0.96 / 1.07 / 0.94 / 0.91 / 1.04
A588-60-25-4 / 60 / 25 / 4 / 650 / 1.04 / 1.08 / 0.97 / 0.84 / 1.05
A588-60-25-5 / 60 / 25 / 5 / 650 / 1.00 / 1.08 / 0.94 / 0.89 / 1.05
A588-60-50-1 / 60 / 50 / 1 / 650 / 1.05 / 1.08 / 1.02 / 0.84 / 1.06
A588-60-50-2 / 60 / 50 / 2 / 650 / 1.01 / 1.08 / 1.00 / 0.89 / 1.06
A588-60-50-3 / 60 / 50 / 3 / 650 / 1.03 / 1.06 / 0.97 / 0.85 / 1.05
A588-60-50-4 / 60 / 50 / 4 / 650 / 1.09 / 1.10 / 0.99 / 0.76 / 1.08
A588-60-50-5 / 60 / 50 / 5 / 650 / 1.08 / 1.09 / 0.98 / 0.85 / 1.07
TABLE 4 A7 Steel Test Matrix and Experimental Results
Specimen / Damage - Repair Parameters / Normalized damaged-repairedstructural properties
Name / / / Nr / Tm / / / / /
A7-30-25-1 / 30 / 25 / 1 / 650 / 0.97 / 0.93 / 0.99 / 0.89 / 1.02
A7-30-25-3 / 30 / 25 / 3 / 650 / 0.94 / 1.01 / 0.97 / 0.81 / 1.05
A7-30-25-5 / 30 / 25 / 5 / 650 / 1.07 / 0.85 / 0.97 / 0.64 / 1.12
A7-30-40-1 / 30 / 40 / 1 / 650 / 1.00 / 0.93 / 1.00 / 0.79 / 1.11
A7-30-40-3 / 30 / 40 / 3 / 650 / 1.06 / 0.90 / 1.00 / 0.80 / 1.11
A7-30-40-5 / 30 / 40 / 5 / 650 / 1.08 / 0.85 / 1.03 / 0.75 / 1.14
A7-60-25-1 / 60 / 25 / 1 / 650 / 0.99 / 0.86 / 0.97 / 0.77 / 1.07
A7-60-25-3-1 / 60 / 25 / 3 / 650 / 0.97 / 1.01 / 0.99 / 0.75 / 1.12
A7-60-25-3-2 / 60 / 25 / 3 / 650 / 0.92 / 0.87 / 0.95 / 0.76 / 1.02
A7-60-25-5 / 60 / 25 / 5 / 650 / 1.00 / 0.87 / 0.99 / 0.62 / 1.08
A7-60-40-1 / 60 / 40 / 1 / 650 / 1.03 / 0.88 / 0.99 / 0.77 / 1.08
A7-60-40-3 / 60 / 40 / 3 / 650 / 0.97 / -* / 0.95 / 0.81 / 1.06
A7-60-40-5 / 60 / 40 / 5 / 650 / 1.21 / -* / 1.01 / 0.57 / 1.06
A7-90-25-1 / 90 / 25 / 1 / 650 / 1.10 / -* / 0.98 / 0.86 / 1.11
A7-90-25-3 / 90 / 25 / 3 / 650 / 0.96 / -* / 0.97 / 0.73 / 1.11
A7-90-40-1 / 90 / 40 / 1 / 650 / 0.86 / -* / 0.96 / 0.77 / 1.04
A7-90-40-3 / 90 / 40 / 3 / 650 / 1.00 / -* / 0.96 / 0.76 / 1.07
* E could not be measured accurately due to the initial curvature in the tension coupons
TABLE 5 Overheated A36 Steel Test Matrix and Experimental Results
structural properties
Name / / / Nr / Tm / / / / /
A36-60-25-1-760 / 60 / 25 / 1 / 760 / 1.23 / 0.98 / 1.07 / 0.85 / 0.99
A36-60-25-3-760 / 60 / 25 / 3 / 760 / 1.19 / 0.96 / 1.01 / 0.83 / 1.01
A36-60-50-1-760 / 60 / 50 / 1 / 760 / 1.21 / 1.04 / 1.05 / 0.84 / 0.97
A36-60-50-3-760 / 60 / 50 / 3 / 760 / 1.22 / 1.01 / 1.05 / 0.83 / 0.99
A36-90-25-1-760 / 90 / 25 / 1 / 760 / 1.25 / 1.01 / 1.08 / 0.86 / 0.98
A36-90-25-3-760 / 90 / 25 / 3 / 760 / 1.17 / 1.00 / 1.05 / 0.90 / 1.02
A36-90-50-1-760 / 90 / 50 / 1 / 760 / 1.27 / 1.03 / 1.08 / 0.93 / 0.99
A36-90-50-3-760 / 90 / 50 / 3 / 760 / 1.25 / 0.99 / 1.08 / 0.88 / 0.98
A36-60-25-1-870 / 60 / 25 / 1 / 870 / 1.24 / 1.01 / 1.07 / 0.92 / 0.94
A36-60-25-3-870 / 60 / 25 / 3 / 870 / 1.24 / 0.99 / 1.06 / 0.73 / 0.97
A36-60-50-1-870 / 60 / 50 / 1 / 870 / 1.23 / 0.97 / 1.08 / 0.92 / 0.97
A36-60-50-3-870 / 60 / 50 / 3 / 870 / 1.14 / 1.02 / 1.05 / 0.76 / 0.98
A36-90-25-1-870 / 90 / 25 / 1 / 870 / 1.22 / 1.01 / 1.07 / 0.76 / 1.01
A36-90-25-3-870 / 90 / 25 / 3 / 870 / 1.20 / 1.04 / 1.06 / 0.97 / 0.99
A36-90-50-1-870 / 90 / 50 / 1 / 870 / 1.21 / 1.00 / 1.06 / 0.92 / 0.97
A36-90-50-3-870 / 90 / 50 / 3 / 870 / 1.22 / 1.00 / 1.06 / 0.72 / 0.98
TABLE 6 Fracture Toughness Results of Damaged-Repaired A36 Steel
Name / 1 / 2 / 3 / FT-Q / FT-Q
FTo-Q / 4 / 5 / 6 / FT-M / FT-M
FTo-M
A36-30-40-1 / 98 / 95 / 58 / 84 / 0.45 / 110 / 129 / 37 / 92 / 0.51
A36-30-40-2 / 98 / 95 / 92 / 95 / 0.51 / 43 / 24 / 31 / 33 / 0.18
A36-30-40-3 / 89 / 75 / 126 / 96 / 0.52 / 73 / 110 / 54 / 79 / 0.43
A36-30-40-4 / 129 / 89 / 130 / 117 / 0.63 / 104 / 126 / 118 / 117 / 0.64
A36-30-40-5 / 58 / 49 / 62 / 57 / 0.31 / 39 / 47 / 37 / 41 / 0.23
A36-30-70-1 / 121 / 156 / 94 / 123 / 0.66 / 104 / 134 / 145 / 127 / 0.70
A36-30-70-2 / 37 / 58 / 35 / 43 / 0.23 / 33 / 38 / 33 / 34 / 0.19
A36-30-70-3 / 95 / 34 / 62 / 64 / 0.34 / 23 / 83 / 87 / 64 / 0.35
A36-30-70-4 / 123 / 85 / 107 / 106 / 0.57 / 89 / 111 / 98 / 99 / 0.54
A36-30-70-5 / 12 / 66 / 77 / 52 / 0.28 / 54 / 68 / 84 / 69 / 0.38
A36-60-25-1 / 289 / 237 / 290 / 273 / 1.47 / 119 / 133 / 65 / 106 / 0.58
A36-60-25-2 / 235 / 149 / 163 / 182 / 0.98 / 69 / 87 / 22 / 60 / 0.33
A36-60-25-3 / 49 / 42 / 102 / 64 / 0.34 / 95 / 132 / 27 / 84 / 0.46
A36-60-25-4 / 28 / 287 / 43 / 119 / 0.64 / 85 / 31 / 22 / 46 / 0.25
A36-60-25-5 / 26 / 26 / 27 / 27 / 0.15 / 14 / 20 / 19 / 18 / 0.10
A36-60-50-1 / 201 / 194 / 213 / 202 / 1.09 / 32 / 68 / 53 / 52 / 0.29
A36-60-50-2 / 271 / 213 / 297 / 260 / 1.40 / 38 / 35 / 129 / 68 / 0.37
A36-60-50-3 / 149 / 50 / 24 / 75 / 0.40 / 106 / 129 / 91 / 108 / 0.59
A36-60-50-4 / 43 / 38 / 45 / 42 / 0.23 / 41 / 61 / 24 / 42 / 0.23
A36-60-50-5 / 121 / 83 / 104 / 103 / 0.55 / 26 / 23 / 106 / 52 / 0.29
A36-90-25-1 / 320 / 156 / 324 / 267 / 1.44 / 106 / 194 / 152 / 151 / 0.83
A36-90-25-3 / 20 / 229 / 92 / 114 / 0.61 / 328 / - / 328 / 328 / 1.80
A36-90-25-5 / 328 / 298 / 323 / 316 / 1.70 / 29 / 18 / 28 / 26 / 0.14
A36-90-50-1 / 38 / 31 / 40 / 37 / 0.20 / 16 / 43 / 38 / 33 / 0.18
A36-90-50-2 / 33 / 132 / 29 / 65 / 0.35 / 121 / 325 / 142 / 197 / 1.08
A36-90-50-3 / 26 / 29 / 34 / 30 / 0.16 / 41 / 119 / 23 / 61 / 0.34
A36-90-50-4 / 129 / 125 / 148 / 134 / 0.72 / 325 / 312 / 315 / 317 / 1.74
A36-90-50-5 / 91 / 129 / 100 / 107 / 0.58 / 315 / 127 / 149 / 197 / 1.08
TABLE 7 Fracture Toughness Results of Damaged-Repaired A588 Steel