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Tuesday, September 27, 2011, Saal E 11:25 AM Qualitätsgerechte Fertigung |
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Betriebsfestigkeit von Dünnblech-Montagestößen mit werftüblichen Imperfektionen im Schiffbau |
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Lars Eggert* / Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG, Germany Wolfgang Fricke / Technische Universität Hamburg-Harburg, Hans Paetzold/ Technische Universität Hamburg-Harburg, |
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Voraussetzung für die Dimensionierung von Stumpfnähten schiffbaulicher Konstruk-tionen ist, dass die im Fertigungsstandard des Verbandes für Schiffbau und Meeres-technik zulässigen Toleranzen für Kantenversatz und Nahteinfall nicht überschritten werden. Dies gilt insbesondere für Betriebsfestigkeitsnachweise nach dem Nenn-spannungskonzept, welches Spannungserhöhungen aus Imperfektionen pauschal berücksichtigt. In verschiedenen Voruntersuchungen anhand schiffbaulicher Dünnblechkonstruktionen (t=4,0 mm) zeigte sich, dass a) bei dünnen Blechen die blechdickenabhängigen Toleranzvorgaben schwer einzuhalten sind und b) selbst bei Einhaltung der Toleranzen die Schwingfestigkeit aufgrund erheblicher Überschreitung der vom Regelwerk pauschal berücksichtigten Spannungserhöhung rechnerisch nicht gewährleistet ist. Zunächst wird im vorliegenden Beitrag diese Problematik verdeutlicht. Den Kern des Beitrags bilden die an der TUHH durchgeführten Schwingfestigkeitsversuche. Es wurden von verschiedenen Werften Paneele unter werftüblichen Bedingungen gefer-tigt. Anschließend erfolgten umfangreiche Aufmessungen der z.T. erheblichen Imper-fektionen (Beulen, Kantenversatz, Nahteinfall) mittels Photogrammetrie, um die Charakteristik typischer Vorverformungen zu ermitteln. Den Bezug zur Schwingfestigkeit stellen Bauteilversuche her, die unter dem für Deckpaneele von Marineschiffen typischen Grenzspannungsverhältnis von R = -1 durchgeführt wurden. Nach Vorstellung dieser Versuchsergebnisse erfolgt abschließend die Darstellung eines Bewertungs-ansatzes für mit werftüblichen Messverfahren aufgemessene Imperfektionen. |