Shop : Details
Shop
Details
Juli 2014
Stefanie Steppeler
Zum Ermüdungsverhalten von Stumpfnahtverbindungen bei sehr hohen Lastwechselzahlen
Hochdynamisch beanspruchte Bauteile und Konstruktionen sind während ihrer Lebensdauer vielfach mehr als 109 Lastwechseln ausgesetzt. Daher kommt dem Ermüdungsverhalten von Konstruktionselementen wie Schweißverbindungen im Hinblick auf eine sichere Betriebszeit und eine wirtschaftliche Bemessung eine besondere Bedeutung zu. In gültigen Regelwerken basiert die Bemessung von Stahlkonstruktionen gegen Ermüdung auf experimentell ermittelten Wöhlerlinien. Ab dem Abknickpunkt wird üblicherweise von einer Dauerfestigkeit ausgegangen. Allerdings ist der Verlauf der Ermüdungsfestigkeitskurven in diesem Bereich nicht abschließend geklärt. Die Existenz einer Dauerfestigkeit wird prinzipiell in Frage gestellt. Ermüdungsversuche an Schweißverbindungen mit mehr als 107 Lastwechseln sind bisher aufgrund eingeschränkter Möglichkeiten in der Versuchsführung nur begrenzt verfügbar.
In dieser Arbeit wird das Ermüdungsverhalten einer axial beanspruchten Stumpfnahtverbindung aus Stahl bei konstanter Spannungsschwingbreite bis zu sehr hohen Lastwechselzahlen untersucht. Hierbei stehen die Weiterentwicklung der Prüftechnik, um Ermüdungsversuche in einem akzeptablen Zeitraum zu realisieren, sowie die Ausweitung der experimentellen Untersuchungen, die einen Beitrag zur Klärung der Fragestellung des Vorliegens einer Dauerfestigkeit leisten, im Vordergrund.
In einer hochfrequenten Prüfvorrichtung werden Ermüdungsversuche bis 5·108 Lastwechsel in einem akzeptablen Zeitraum realisiert. Neben der Untersuchung zeitlich veränderlicher Messgrößen während des Versuchs werden die optimierte Vorspannvorrichtung sowie die um eine frequenzabhängige Sollwertvorgabe erweiterte Regelung der Prüfvorrichtung vorgestellt. Zudem wird ein Kriterium zur Auswertung der Anrissschwingspielzahl definiert und die Größe dieses Anrisses untersucht.
Im Zeitfestigkeits- und Übergangsbereich werden Schwingversuche durchgeführt, um den Einfluss von Prüffrequenz und Mittelspannung auf die Ermüdungsfestigkeit zu untersuchen. Dabei zeigt sich kein signifikanter Einfluss der Prüffrequenz, wobei die Ergebnisse keine einheitliche Aussage zulassen. Der Einfluss einer erhöhten Mittelspannung ist im Zeitfestigkeitsbereich in Form einer flacheren Wöhlerlinie zu erkennen. Der Vergleich der Ergebnisse mit der normierten Auswertung von Versuchen aus der Literatur wird vorgenommen. Die Einstufung des Konstruktionsdetails in die entsprechende Kerbfallklasse gemäß Eurocode 3 wird annähernd bestätigt.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass bei der untersuchten Schweißverbindung von einer Dauerfestigkeit auszugehen ist, da weder späte Brüche noch eine Änderung des Schädigungsmechanismus festgestellt wurden. Zudem zeigen Durchläufer in der erneuten Prüfung keine eindeutigen Hinweise auf eine Vorschädigung.
In dieser Arbeit wird das Ermüdungsverhalten einer axial beanspruchten Stumpfnahtverbindung aus Stahl bei konstanter Spannungsschwingbreite bis zu sehr hohen Lastwechselzahlen untersucht. Hierbei stehen die Weiterentwicklung der Prüftechnik, um Ermüdungsversuche in einem akzeptablen Zeitraum zu realisieren, sowie die Ausweitung der experimentellen Untersuchungen, die einen Beitrag zur Klärung der Fragestellung des Vorliegens einer Dauerfestigkeit leisten, im Vordergrund.
In einer hochfrequenten Prüfvorrichtung werden Ermüdungsversuche bis 5·108 Lastwechsel in einem akzeptablen Zeitraum realisiert. Neben der Untersuchung zeitlich veränderlicher Messgrößen während des Versuchs werden die optimierte Vorspannvorrichtung sowie die um eine frequenzabhängige Sollwertvorgabe erweiterte Regelung der Prüfvorrichtung vorgestellt. Zudem wird ein Kriterium zur Auswertung der Anrissschwingspielzahl definiert und die Größe dieses Anrisses untersucht.
Im Zeitfestigkeits- und Übergangsbereich werden Schwingversuche durchgeführt, um den Einfluss von Prüffrequenz und Mittelspannung auf die Ermüdungsfestigkeit zu untersuchen. Dabei zeigt sich kein signifikanter Einfluss der Prüffrequenz, wobei die Ergebnisse keine einheitliche Aussage zulassen. Der Einfluss einer erhöhten Mittelspannung ist im Zeitfestigkeitsbereich in Form einer flacheren Wöhlerlinie zu erkennen. Der Vergleich der Ergebnisse mit der normierten Auswertung von Versuchen aus der Literatur wird vorgenommen. Die Einstufung des Konstruktionsdetails in die entsprechende Kerbfallklasse gemäß Eurocode 3 wird annähernd bestätigt.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass bei der untersuchten Schweißverbindung von einer Dauerfestigkeit auszugehen ist, da weder späte Brüche noch eine Änderung des Schädigungsmechanismus festgestellt wurden. Zudem zeigen Durchläufer in der erneuten Prüfung keine eindeutigen Hinweise auf eine Vorschädigung.
Schlagwörter: Schweißverbindungen; Stahl; Ermüdungsversuche; sehr hohe Lastwechselzahlen; Wöhlerlinie; Prüffrequenz; Spannungsverhältnis
Schriftenreihe des Instituts für Stahlbau der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann, Hannover
Band 32
Verfügbare Online-Dokumente zu diesem Titel
Sie benötigen den Adobe Reader, um diese Dateien ansehen zu können. Hier erhalten Sie eine kleine Hilfe und Informationen, zum Download der PDF-Dateien.
Bitte beachten Sie, dass die Online-Dokumente nicht ausdruckbar und nicht editierbar sind.
Bitte beachten Sie auch weitere Informationen unter: Hilfe und Informationen.
Bitte beachten Sie auch weitere Informationen unter: Hilfe und Informationen.
| Dokument |  | Gesamtdokument | ||
| Dateiart |  | |||
| Kosten |  | 37,35 € | ||
| Aktion |  | Zahlungspflichtig kaufen und download der Datei | ||
| Dokument |  | Inhaltsverzeichnis | ||
| Dateiart | | |||
| Kosten |  | frei | ||
| Aktion |  | Download der Datei | ||
| Dokument |  | Abstract / Kurzzusammenfassung | ||
| Dateiart | | |||
| Kosten | | frei | ||
| Aktion | | Download der Datei | ||
Benutzereinstellungen für registrierte Online-Kunden (Online-Dokumente)
Sie können hier Ihre Adressdaten ändern sowie bereits georderte Dokumente erneut aufrufen.
Benutzer
Nicht angemeldet
Export bibliographischer Daten
Shaker Verlag GmbHAm Langen Graben 15a52353 Düren
Mo. - Do. 8:00 Uhr bis 16:00 UhrFr. 8:00 Uhr bis 15:00 Uhr
Kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen gerne weiter.
