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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach Hinweisen/Dokumenten/Literatur/Beispielen wie FE-Modelle zu erstellen sind um einen statischen Festigkeitnachweis zB nach Eurocode zu führen.

Die Herausforderung ist zum einen ein möglichst einfaches FE-Modell zu erstellen und zum anderen aber auch verlässliche Spannungswerte zu erhalten.

Der Nachweis wird im Allgemeinen ja mit Nennspannungen geführt. FE-Modelle liefern jedoch lokale Spannungen.

Wie macht Ihr das in der Praxis?

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Nennspannungen sagt mir nichts.

Die gängiste Methode ist Strukturspannung, meist Hot-Spot oder Kerbspannung. Die beste Näherung hat das Strukturspannungsmodell nach ASME mit einer Nahtmodellierung als Fase mit einer Verrundung in der Wurzel. Hier sind die Ergebnisse netzunabhängig.

Für konservative Ergebnisse kann die CAB-Methode wählen. Die Naht wird  verrundet. Die max. Hauptspannung und Schubspannung wird am Pfad, entlang der Naht, an der Wurzel ausgewertet. Über das Vektorprodukt wird ein Spannungswert gebildet

Jetzt folgt das übliche Eurocode3 Prozedere:

Auslastungsgrad = Vektorprodukt / (Schweißnahtfaktor * plastische Stützzahl * Streckgrenze * (1/ Lastfaktor)) 

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 14. Nov. 2020 editiert.]

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Femap-and-NX-Nastran-Technical-Seminar-Weld-Modeling-and-Analysis-Rev-0.pdf

Hallo Duke,

sehr schöne Zusammenstellung, vielen Dank. ja, diese 3 sind mir auch geläufig. Jedoch:

1) Strukturspannungsextrapolation nach Haibach
    Problem: auslesen der Spannung an 2 klar definierten Stellen & extrapolation zur Schweissnaht. Spannungswert ist also nicht
    direkt in einem Spannungsplot sichtbar

2) R1 Verrundung am Schweissnahtübergang
  Problem: 40 Elemente über einen Vollkreis notwendig => sehr fein vernetzen, lange Rechenzeiten, grosse Modelle

3) CAB Methode
  die Kehlnaht wird als Viertelkreis mit R=Wurzel2*a abgebildet. Auswertung am übergang. die scheint mir am praxistauglichsten, da die Modelle überschaubar vernetzt bleiben & spannungen direkt auf dem Pfad ausgewertet werden können.

Und: In vielen Fällen sind in der Konstruktionsphase die Schweissnahtarten und Dicken noch gar nicht definiert:
- Die Konstrukteure wollen immer die billigen, also 5er Kehlnaht ohne Nahtvorbereitung
- Die Berechner immer die besten: K-Naht durchgeschweisst
Der Aufwand unterschiedliche Schweissnahtarten und Dicken zu modellieren und auszuwerten ist hoch.
Deshalb wäre eine Abschätzung der Nahtdicken ohne Ausmodellierung hilfreich => Nennspannungskonzept. Abschliessend kann dann zum Nachweis eventuell doch noch ein Modell mit ausmodellierten Schweissnähten gemacht werden.
Hierzu habe ich gestern doch tatsächlich ein Dokument gefunden. Siehe Anhang.

Gruss

Der Rechenschieber

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Schweisnaht.pdf

Leider sind die Ergebnisse ohne Nahtmodellierung allesamt ungenügend. Um Rechenzeit zu sparen wäre ein Submodell zu empfehlen.

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