Berechnung der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen mit verschiedenen Methoden und deren Validierung durch Tests und 3D-Scans

Projektbeschreibung: Vergleichende Untersuchung verschiedener Methoden zur Betriebsfestigkeitsberechnung von Schweißverbindungen (z.B. Nennspannungsmethode, Peak Stress Methode, nach Meneghetti, Kerbspannungskonzept o.Ä.). Die vergleichenden Untersuchungen erfolgen nicht nur auf der Simulationsseite (FEM), sondern beinhalten auch validierende Ermüdungsversuche an typischen Proben mit dem vorhandenen Hochfrequenzpulsator (maximale Prüflast 550 kN). Die Proben werden durch den Industriepartner gestellt. Die genannten Proben werden darüber hinaus durch 3D-Scan-Verfahren hochgenau vermessen und abgebildet. Anhand dieser erfassten Realgeometrien werden FEM-Modelle erstellt (Vernetzungsgröße bis hinunter zu ca. 30 bis 40 µm). Damit erfolgen FEM-Berechnungen, die die Spannungsverläufe im Detail abbilden können (siehe Bild für Beispiel). Mittels eines Röntgendiffraktometers (Beschaffung fest eingeplant) können die Eigenspannungstensoren der Proben gemessen und den Spannungsergebnissen der FEM-Berechnung überlagert werden. Damit sind für die Proben erstmals die „wirklichen“ lokalen Spannungen bekannt. Eine Promotion durch einen Gastwissenschaftler ist im Rahmen des Projekts geplant.

Förderer: Liebherr-France SAS, Colmar

Laufzeit: 3 Jahre

Verantwortlich:

Prof. Dr.-Ing. Ralf Späth
Institut für Konstruktions- und Produktionstechnik
Email: ralf.spaeth@unibw.de
Tel.: 089 6004 3330