Verbesserung von Berechnungsvorschriften zur Dimensionierung von Schweißkonstruktionen

Entwicklung einer Vorschrift, mit der Schweißgruppen aus dünnwandigen Rohrprofilen mit Hilfe der Finite Elemente Methode und des Strukturspannungskonzepts für relativ kleine Lastspielzahlen (low-cycle-fatigue) zeitfest dimensioniert werden können.

Es wird untersucht, wie die komplexe Geometrie unterschiedlicher Schweißnahtarten vereinfacht modelliert werden kann, so dass sich mit einem geometrisch einfachen Modell aussagekräftige Spannungswerte zur Beschreibung der Belastung der jeweiligen Schweißverbindung simulieren lassen.

Es ist festzulegen, wie die vereinfacht berechneten Belastungen zu interpretieren sind, so dass das Versagen der Schweißnaht (in der Regel die Anzahl der ertragbaren Lastwechsel) möglichst richtig vorhergesagt werden kann.

Das erarbeitete Vorgehen muss verifiziert werden. Dazu sollen Versuche zur Ermittlung von Schweißverbindungswöhlerlinien durchgeführt werden.

Extrapolation von Strukturspannungen über Stützstellen

Proben für Wechselfestigkeitsversuche

 

Zulässige Spannung als Längsspannungs-schwingbreite bei
einer schwellenden Belastung (Wöhlerdiagramm für Schweißnähte)