Die Anwendung der Finite-Elemente-Methode bei der Berechnung und Auslegung von Strukturen hat sich heute zum Standard entwickelt. Daher sollen auch Schweißverbindungen bei der Bemessung richtig berücksichtigt werden. Die industrielle Anwendung unterscheidet sich hier zum Teil von den Randbedingungen der Forschung: Auch größere Strukturen müssen mit Schweißverbindungen ausreichend genau und sicher modelliert und berechnet werden können. Es haben sich verschiedene Ansätze herausgebildet, die unterschiedlich tief und detailliert die Schweißverbindungen abbilden. Folgende Ansätze werden hier behandelt: Nennspannungsansatz, Strukturspannungsansatz und Kerbspannungsansatz. Diese Methoden werden auch in der IIW-Richtlinie (Hobbacher AF (Hrsg) in Recommendations for fatigue design of welded joints and components. Springer, London, 2016) erläutert. Zusätzlich wird hier eine neuere Methode vorgestellt, zu der es erste Veröffentlichungen gibt und zu der der Autor auch forscht: 3D-Scan-Geometrie-Ansatz mit realen Kerbspannungen. Hier können erstmals die „wahren geometrischen“ Spannungen an einer Schweißverbindung ermittelt werden.

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Vorgehensweisen zur FEM-Berechnung von Schweißverbindungen

  • Ralf Späth

摘要

Die Anwendung der Finite-Elemente-Methode bei der Berechnung und Auslegung von Strukturen hat sich heute zum Standard entwickelt. Daher sollen auch Schweißverbindungen bei der Bemessung richtig berücksichtigt werden. Die industrielle Anwendung unterscheidet sich hier zum Teil von den Randbedingungen der Forschung: Auch größere Strukturen müssen mit Schweißverbindungen ausreichend genau und sicher modelliert und berechnet werden können. Es haben sich verschiedene Ansätze herausgebildet, die unterschiedlich tief und detailliert die Schweißverbindungen abbilden. Folgende Ansätze werden hier behandelt: Nennspannungsansatz, Strukturspannungsansatz und Kerbspannungsansatz. Diese Methoden werden auch in der IIW-Richtlinie (Hobbacher AF (Hrsg) in Recommendations for fatigue design of welded joints and components. Springer, London, 2016) erläutert. Zusätzlich wird hier eine neuere Methode vorgestellt, zu der es erste Veröffentlichungen gibt und zu der der Autor auch forscht: 3D-Scan-Geometrie-Ansatz mit realen Kerbspannungen. Hier können erstmals die „wahren geometrischen“ Spannungen an einer Schweißverbindung ermittelt werden.