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Wednesday, September 16, 2020, Virtueller Raum 1 9:00 AM Konstruktion und Festigkeit I |
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Vergleich der Konzepte zum Nachweis der Ermüdungsfestigkeit geschweißter und nicht geschweißter Bauteile nach Eurocode 3 und FKM-Richtlinie |
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Andreas Gericke / Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Deutschland Ralf Glienke* / Hochschule Wisma; University of Applied Sciences, Falkultät für Ingenieurwissenschaften, Deutschland Daniela Schwerdt/ Hochschule Wisma; University of Applied Sciences, Falkultät für Ingenieurwissenschaften, Deutschland Knuth Henkel/ Universität Rostock, Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik, Lehrstuhl Fügetechnik, Deutschland Andreas Ebert/ Fraunhofer-Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik, Rostock, Deutschland Maik Dörre/ Fraunhofer Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik, Rostock, Deutschland Florian Kalkowsky/ Fraunhofer Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik, Rostock, Deutschland |
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In vielen Anwendungsbereichen ist der Nachweis der Ermüdungssicherheit ein wesentliches Auslegungskriterium für die Zuverlässigkeit einer Konstruktion oder Anlage. Bauteile, die im Rahmen ihrer geplanten Lebensdauer zyklischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, reagieren mit Bildung von Rissen an hochbeanspruchten Orten mit hoher Kerbwirkung. Diese Risse können nach einer Phase des Risswachstums zum Bruch des Bauteils führen. Der Vorgang der Materialermüdung spielt insbesondere für gefügte Bauteile eine wichtige Rolle, der bei der Bemessung geeignet zu berücksichtigen ist. Hierfür stehen umfangreiche Regelwerke (IIW-Empfehlungen, Eurocodes, FKM-Richtlinie, DVS-Merkblätter) zur Verfügung, die teilweise eine sehr unterschiedliche Vorgehensweise für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis geschweißter und nicht geschweißter Bauteile befolgen. Zu nennen sind hierbei das Konzept nach Eurocode 3 (EC 3) mit normierten Nennspannungswöhlerlinien für Schweißdetails, welche unabhängig der Grundmaterialfestigkeit gelten und der Nachweis mit synthetischen Wöhlerlinien nach FKM-Richtlinie, die eine Berücksichtigung von Grundwerkstoff und Bauteilgestalt für nicht geschweißte Details erlaubt. Viele Anwendungsbereiche wie bspw. die Windenergie, der Schienenfahrzeugbau sowie der allgemeine Maschinenbau lassen grundsätzlich sowohl die Nachweisführung nach der FKM-Richtlinie, aber auch anhand der Eurocodes zu. Die Verfasser möchten im Rahmen des Beitrags den Vergleich zwischen den beiden Regelwerken (EC 3 und FKM) ziehen und dem praktischen Ingenieur anhand aktueller Forschungsergebnisse aufzeigen, welche Konzepte in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet zutreffender sind. |