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Technische Universität Hamburg-Harburg, Hamburg, Deutschland
In einer Untersuchung zum Schwingfestigkeitsverhalten eines Montagestoßes (nicht automa-tisiert geschweißter Stumpfstoß) bei dünnen Blechen wurde ein Abfall der Schwingfestigkeit um 15% bei 4 mm starken Blechen gegenüber 9 mm Blechdicke festgestellt. Dies ergibt sich auch für Strukturspannungen, welche bereits die typischen Imperfektionen einer solchen Schweißnaht (Kantenversatz und Winkelverzug) berücksichtigen. Da bisher keine Schäden an solchen Konstruktionen bekannt sind, wurde in einem weiteren Vorhaben, dessen Ergeb-nisse hier dargestellt werden, zusätzlich zu den werftüblichen Imperfektionen, ein weiteres Augenmerk auf Einflüsse gelegt, welche in der realen Struktur im Unterschied zu Kleinproben für Schwingfestigkeitsversuche wirken. Um diese zu berücksichtigen, wurden auf unter-schiedlichen Werften komplette Paneele unter realistischen Bedingungen hergestellt. Die Abmessungen der hergestellten Paneele betragen 1,6 m x 3,2 m. Die Versteifung besteht aus HP-Profilen in einem Spant-Abstand von 400 mm (HP 60x4), die durch gebaute T-Träger unterstützt werden. Die Plattenstärke beträgt 4 mm. Die Abmaße entsprechen realen Strukturen, wie sie im Yacht- und Marineschiffbau auftreten können. Die in diesen Paneelen vorhandenen Deformationen wurden aufgemessen und in ein Finite-Elemente-Modell über-tragen. Die während des Heraustrennens von Kleinproben ausgelösten Spannungen sind aufgenommen worden. Mit diesen Kleinproben wurden Schwingfestigkeitsversuche bei ei-nem definierten Grenzspannungsverhältnis unternommen. Mit den nach dem Strukturspan-nungskonzept ermittelten Ergebnissen sind anschließend Lebensdauern für die realen Pa-neele prognostiziert worden, in welchen zusätzlich die unterschiedlichen Eigenspannungen zwischen Kleinprobe und Großbauteil, sowie die tatsächlichen Lastspannungen im imperfek-tionsbehafteten Paneel berücksichtigt wurden. Bei nicht extremem Winkelverzug zeigt sich, dass für das übliche Spannungsniveau in Schiffen aus dünnen Blechen eine ausreichende Betriebsfestigkeit vorhanden ist.
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