Ich würde gerne eine Schweißnaht mit örtlichen Spannungen nach IIW bzw. FKM berechnen. Mal davon abgesehen, dass die Richtlinie total umständlich zu handhaben ist und der rote-Faden fehlt, sind manche Angaben einfach viel zu ungenau.
Im Anhang habe ich ein Bild eingefügt aus der IIW, dort sind verschiedene Nachweispfade für die Extrapolation der Strukturspannung angegeben. Der Nachweispfad liegt senkrecht zum Schweißnahtverlauft. Das macht Sinn, da der Riss am Nahtübergang durch die Spannung ,senkrecht zur Naht, hervorgerufen wird (siehe Abbildung Riss.jpg).
In der FKM-Richtlinie steht aber, dass man bei dem Ermüdungsfestigkeitsnachweis mit örtlichen Strukturspannungen, sigma_quer, sigma_läng und Tau_längs für die Rechnung verwendet wird (siehe Abbildung FKM-Nachweis-Strukturspannungen).
Sigma_quer kann durch einen, senkrecht zum Nahtverlauf, erstellen Nachweispfad ermittelt werden. Diese wird dann zum Nahtübergang hin extrapoliert und erhält somit die enstprechende Strukturspannung für sigma_quer am Übergang. Nur was ist mit den Spannungen sigma_längs und Tau, die nach FKM-Richtlinie mit in die Rechnung eingebzogen werden müssen? Wird dann am selben Punkt einfach die Spannung, längs zu Naht, abgelesen? Oder nimmt man entlang des gesamten Schweißnahtübergangs die höchste Spannung längs zur Nahtrichtung?
Denn in einer PDF von Schmied Engeneering steht, dass diese in der Praxis vorzugsweise die CAB-Methode (Naht als Viertelkreis modelliert), verwenden und dann erst unter Umständen die Kerbspannungsmethode zur Anwendung kommt.Es wird jedoch nicht genau beschrieben wie die Spannungswerte genau entnommen werden. Denn bei der CAB-Methode müssen die Werte nicht extrapoliert werden, sondern werden direkt am Nahtübergang abgelesen. Die Frage ist nur, ob dieses Vorgehen nur für Sigma_quer gilt, oder auch für Tau und sigma_längs?
Beim Statischen Festigkeitsnachweis ergeben sich wieder ähnliche Fragen. Dort ist auf Seite 67 der FKM-Richtlinie eine Schweißnaht dargestellt (siehe Abbildung FKM-Statisch_spannungen). Dabei wird darauf hingewiesen, dass nur sigma_quer für den Nachweis benötigt wird und tau=sigma_quer entspricht ... Wird der Nachweis dann nur mit der Spannung sigma_quer geführt und die anderen vernachlässigt? Ist das dann die erste Hauptspannung oder einfach die Spannung in der angegebenen Koordinatenrichtung? Weiter im Text wird dann geschrieben, dass eine vergleichsspannung zu bilden ist, welche aus Sigma_quer und Tau_längs gebildet wird. Tau_längs wird zuvor im Text aber überhaupt nicht erwähnt!
Nach den Anweisungen der einzelnen Kapitel der FKM, würde ich jetzt folgendermaßen vorgehen :
-für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis, würde ich einfach am Nahtübergang die drei größten Werte von Sigma_quer, Sigma_längs und Tau nehmen.
-Für den statischen Nachweis dann nur Sigma_Quer und Tau.
Jetzt gibt es aber wieder gegensätzlich Angaben, denn wenn man sich das Beispiel im Anhang der FKM-Richtlinie ansieht, werden ganz andere Werte genommen. Dort werden im statischen Nachweis sigma_quer, längs und Tau genommen (siehe Abbildung Beispiel_statisch.jpg) und im Ermüdungsfestigkeitsnachweis die Amplituden und Mittelwerte der Spannungskomponenten (siehe Abbidung Beispiel_dynamisch_spannungen.jpg). Warum sind denn die Amplituden = Mittelwerte? Bei einer rein schwellenden Belastung müssten doch die Mittelwerten = 0,5*Amplitude sein?
In einer anderen PDF von Schmied-Engeneering :
Schmied Engeneering
Steht auf Seite 5, dass es eine Hintertüre in der FKM gibt und für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis einzig und alleine die erste Hauptspannung von bedeutung ist … Ja, was ist denn jetzt die sinnvollste Annahme?
Welche Spannungswerte würdet ihr ohne innenlinearisierung und CAB-Methode für den FKM-Nachweis ermitteln und wie?
Beispiel_dynamisch_Spannungen
FKM_Nachweis-Sturkturspannungen
Beispiel_statisch_Spannungen
FKM_statisch_Spannungen
FKM-Beispielaufgabe
FKM-Längsstreifen
Nachweispfad_Volumenelemente
Riss
[Diese Nachricht wurde von Jarrao am 06. Aug. 2015 editiert.]
[Diese Nachricht wurde von Jarrao am 06. Aug. 2015 editiert.]
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