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Seminar

Betriebsfeste Konstruktion und Berechnung von Nahtschweißverbindungen

Schweißverbindung, Festigkeitsrechnung, Versagensformen und -ursachen, Betriebsfestigkeit, Regelwerke, Schwingfestigkeitssteigerung, FE-Berechnung, Ermüdungstest, Validierungstest

Betriebsfeste Konstruktion und Berechnung von Nahtschweißverbindungen
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Betriebsfeste Konstruktion und Berechnung von Nahtschweißverbindungen

Sie lernen Nahtschweißverbindungen zu konstruieren sowie Betriebsfestigkeiten zu ermitteln und zu berechnen.


Inhalt

  • Festigkeitsrechnung bei Schweißverbindungen (SV)
  • Versagensformen und -ursachen bei schwingbelasteten SV
  • Grundlagen der Betriebsfestigkeit
  • Anwendung der Betriebsfestigkeitsrechnung für SV
  • Regelwerke der Schweißnahtberechnung
  • Konstruktive und qualitätssichernde Maßnahmen zur Schwingfestigkeitssteigerung
  • Vorgehensweisen zur FE-Berechnung von SV
  • Betriebsfestigkeitsrechnung von SV mit Methoden der FEM
  • Ermüdungstest von Schweißproben
  • Validierungstest von geschweißten Stahlbaustrukturen



Zum Thema

Nahtschweißverbindungen finden sich in vielen Bereichen: allgemeiner Maschinenbau, Nutzfahrzeugbau, Landmaschinen, Baumaschinen u. v. m. Wirtschaftliche Vorteile, große Variabilität und hohe statische Festigkeit sind wesentliche Vorteile geschweißter Strukturen. Als „Schwachstelle“ erweist sich aber meist das Ermüdungsverhalten der Schweißverbindungen. Vor allem wenn der Bereich der Kurzzeitfestigkeit verlassen wird, ist eine deutliche Abnahme der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen bei zunehmender Lastspielzahl zu verzeichnen (gut erkennbar am geringen Steigungsexponenten des Zeitfestigkeitsastes der Wöhlerlinie). Das Ermüdungsverhalten ist deutlich schlechter als das der eingesetzten Grundwerkstoffe – dieser Umstand muss bei Konstruktion und Bemessung geschweißter Strukturen besonders beachtet werden.
 

 

  • geschickt konstruieren
  • Fehler vermeiden
  • Lebensdauer erhöhen

Zielsetzung

Eine geschickte Konstruktion unter Vermeidung von typischen Fehlern kann die Lebensdauer der Schweißverbindungen deutlich erhöhen – meist ohne Kostennachteile. Das Werkzeug zur sicheren Ermüdungsbemessung dieser Strukturen ist eine Betriebsfestigkeitsanalyse – heute meist mit FEM-Modellen. Mittels moderner Software-Pakete kann sogar für jedes FEM-Element eine Ermüdungsrechnung durchgeführt werden. Damit und mit begleitenden Validierungstests ist eine sichere, wirtschaftliche und leichtbaugerechte Dimensionierung der Schweißverbindungen möglich. 

Teilnehmerkreis

Das Seminar wendet sich an Ingenieure und Techniker in Konstruktion, Berechnung und Festigkeitsversuch, die sich mit Nahtschweißverbindungen im Maschinenbau befassen.

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. Ralf Späth

Fakultät für Maschinenbau, Universität der Bundeswehr München

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