Berücksichtigung der höchstbeanspruchten Schweißnahtlänge im Kerbspannungskonzept

Finanzierung: Aif über die Forschungsvereinigung des  Deutscher Verbands für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS), DVS-Nr.: 09.079 / IGF-Nr.: 19.033 N

Laufzeit vom 01.01.2017 bis 30.06.2019

Beteiligte Institute:

  1. Technische Universität Clausthal, Institut für Maschinelle Anlagentechnik und Betriebsfestigkeit (federführend)
  2. Technische Universität Braunschweig, Institut für Füge- und Schweißtechnik

Schweißen ist eines der wichtigsten Fügeverfahren und geschweißte Bauteile sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Die rechnerische, ermüdunsgfeste Auslegung von komplexeren Schweißnahtgeometrien kann beispielsweise mit dem Kerbspannungskonzept erfolgen. Hierbei müssen nicht quantifizierte Einflussfaktoren mit konservativen Sicherheitsfaktoren bei einer rechnerischen ermüdungsfesten Auslegung abgefangen werden.
Einer dieser Einflussfaktoren ist der statistische Größeneinfluss (GE). Es ist für nicht geschweißte Bauteile anerkannt und wird auch in der FKM‑Richtlinie in rechnerischen Festigkeitsnachweise berücksichtigt. Bei Schweißnähten hingegen wird es bisher nicht berücksichtigt, obwohl ein z. T. erhelblicher Einfluss auch für Schweißnähte bereits nachgewiesen wurde.
Vorversuche an Schweißnahtproben mit inhomogenen Beanspruchungen längs der Nähte haben eine Abhängigkeit der ertragbaren Lebensdauer, unter schwingender Beanspruchung, von der höchstbeanspruchten Schweißnahtlänge gezeigt. Durch eine Beachtung der höchstbeanspruchten Schweißnahtlänge kann der stat. GE für Schweißverbindungen im Kerbspannungskonzept berücksichtigt werden.
Es wird erwartet, dass durch die Berücksichtigung des stat. GE die Treffsicherheit des Kerbspannungskonzepts erhöht werden kann.

Zielsetzung:
Ziel des Forschungsprojektes ist die Ableitung von statistisch gut belegten Möglichkeiten zur rechnerischen Berücksichtigung des stat. GE bei Schweißnähten. Die Anwendung der ermittelten Zusammenhänge soll zunächst im Kerbspannungskonzept ermöglicht werden.

Kontakt: Dipl.-Ing. Andreas Deinböck

Raum 313
Telefon: +49 (0) 53 23 - 72 2447
andreas.deinboeck@imab.tu-clausthal.de