IGF-Nr.: 20.025N / Modellierung von Schweißnähten zum Nachweis der Ermüdungsfestigkeit mit dem Örtlichen Konzept

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Der rechnerische Ermüdungsfestigkeitsnachweiß (EFN) von Schweißnähten ist im regulierten bzw. im durch Richtlinien (IIW-Empfehlungen, FKM-Richtlinie) abgedeckten Bereich auf die Auslegung im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich beschränkt. Kurze geforderte Lebensdauern oder einzelne hohe Beanspruchungen werden ausgeschlossen, da im Kurzzeitfestigkeitsbereich die plastischen Verformungsanteile nicht vernachlässigt werden können und der Nachweis mit elastizitätstheoretisch angenommenem Werkstoffverhalten nicht mehr mit ausreichender Treffsicherheit durchgeführt werden kann.
Mit der FKM-Richtlinie Nichtlinear (RLNL) entsteh z.Z. eine Richtlinie zur Auslegung von nichtgeschweißten Bauteilen, mit der sich rechnerische EFN in allen Lebensdauerbereichen (inklusive LCF-Bereich) erbringen lassen. Das als Grundlege für diese Richtlinie dienende Kerbgrunddehnungskonzept lässt sich auch auf Schweißnähte anwenden.
Im beantragten Projekt soll die Übertragbarkeit der Algorithmen der RLNL auf Schweißverbindungen überprüft werden. Hierzu ist eine Strategie zu entwickeln, mit der sich Schweißnähte mit möglichst wenig Aufwand als FE-Modell nachbilden und mit den örtlichen Werkstoffeigenschaften versehen lassen, um die örtlichen Beanspruchungen als Eingabedaten für die Berechnung ermitteln zu können. Außerdem ist das in der Richtlinie Nichtlinear enthaltene Sicherheitskonzept auf Schweißnähte anzupassen. Bei der Modellierung und Parametrisierung von Schweißnähten soll das Potenzial von Schweißsimulationen untersucht werden.

Für KMU ergeben sich durch die vom Projekt erwarteten Ergebnisse die folgenden Vorteile:
-     Bauteilhersteller werden in die Lage versetzt, geschweißte Bauteile rein rechnerisch nachzuweisen, auch wenn diese durch hohe plastische Verformungen beansprucht werden.
      Die Wettbewerbsfähigkeit der KMU kann gesteigert werden.
-     Insbesondere Ingenieurbüros profitieren von den Ergebnissen, da die Auslegung von hoch beanspruchten Schweißnähten für sie zugänglich wird.

ISBN

978-3-96870-489-0

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 489

Erscheinungsdatum

October 2020

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

264

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