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Nachweiskonzepte für Schweißverbindungen

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Alle wichtigen Konzepte (Materialverhalten, Regelwerke und FEM) verständlich erklärt und klassifiziert, um für geschweißte Bauteile die Festigkeit und Lebensdauer zu ermitteln.

Geschweißte Bauteile kommen in allen Bereichen des Maschinen- und Stahlbaus vor. Das Festigkeitsverhalten von Schweißnähten unterscheidet sich vom Grundmaterial der Bauteile, daher sind gesonderte Nachweise erforderlich. Auch bestimmen die Schweißnahtübergänge oft die Betriebsfestigkeit und die Lebensdauer dynamisch belasteter, geschweißter Konstruktionen. Im Seminar beschäftigen Sie sich mit den theoretischen Grundlagen und vertiefen die Anwendung in der Praxis anhand von Diskussionsrunden und einigen praktischen Rechnerübungen.

ZIELGRUPPE

​Das Seminar richtet sich an Konstrukteure, Berechnungs- und Versuchsingenieure, die sich mit der Auslegung und Sicherheitsnachweisen von geschweißten Bauteilen beschäftigen.

IHR NUTZEN

  • Sie erhalten eine übersichtliche und praxisorientierte Einführung in das Thema. 
  • Sie kennen fertigungstechnologische Einflüsse von Schweißverfahren und Nachbearbeitung auf die Festigkeit und Lebensdauer.
  • Sie verstehen die Besonderheiten von Nennspannungs-, Strukturspannungs- und Kerbspannungskonzept und die Verwendung in diversen Richtlinien (IIW, FKM ).
  • Sie können die konzeptkonforme Umsetzung für die numerische Beanspruchungsermittlung beurteilen.
  • Sie kennen weitere Richtlinien im Stahlbau, Bahnbereich und für Druckbehälter und deren Einsatzbereiche.
  • Sie verstehen den Zusammenhang zwischen Konstruktion, Nahtqualität und Bauteilfestigkeit.
  • Sie bringen eigene Beispiele aus Ihrer Praxis mit und diskutieren mit dem Referenten und den anderen Teilnehmern die Umsetzung des Gelernten. 

IHRE REFERENTEN

Beat Schmied
Herr Masch. Ing. FH Beat Schmied ist Inhaber und Geschäftsführer der Schmied Engineering GmbH. Seit 25 Jahren stehen bei ihm strukturmechanische Analysen für Maschinen, Roboter, Starkstromkomponenten und andere Anwendungen im Fokus. Die betriebsfeste Auslegung geschweißter Konstruktionen bildete von Anfang einen Schwerpunkt. In der Zwischenzeit wurden auch statische Nachweise, inbesondere für Erdbebenauslegungen, ein wichtiges Standbein. Im Nebenamt unterrichtet er an der Berner Fachhochschule in der Abteilung Maschinentechnik und betreut Diplomarbeiten in den Themenschwerpunkten Festigkeitslehre und FEM.
Jürgen Rudolph
Herr Dr.-Ing. Jürgen Rudolph ist seit 2007 bei der AREVA GmbH in Erlangen beschäftigt. Als AREVA Senior Expert hat er sich auf die Bereiche Integritätskonzepte, Fatigue und Design Codes spezialisiert. Davor war er im Lauf seiner Karriere bei der TÜV NORD AG und 13 Jahre wissenschaftlicher Mitarbeiter mit dem Schwerpunkt Ermüdungsanalysen an der Universität Dortmund. Durch seine Mitarbeit in Regelwerksgremien (EN, KTA, ASME IWG) können die diesbezüglichen aktuellen Entwicklungen direkt in das Seminar einfließen.

Agenda

Tag 1

Einführung in die Theorie der Nachweiskonzepte

  • ​Ausgangslage
  • Grundsätzliche Aspekte der ablaufenden
  • Schädigungsprozesse
  • Charakteristik von Bauteil-Wöhlerlinien
  • Festigkeitsabfall von Schweißverbindungen gegenüber dem Grundwerkstoff
  • Normierte Wöhlerlinien

Erweiterte Grundlagen der Nachweiskonzepte

  • ​Streuungen von Betriebsfestigkeitsdaten für Schweißverbindungen
  • Einflussgrößen auf die Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen
  • Module der Nachweisführung
  • Regelwerksseitige Ansätze
  • Mehrachsige Beanspruchungen
  • Schadensakkumulation

"Ermüdungsfestigkeitsnachweis nicht nachbearbeiteter Schweißverbindungen

  • ​Konzepte im Überblick
  • Nennspannungskonzept
  • Strukturspannungskonzept
  • Kerbspannungskonzept
  • Rissfortschrittskonzept

Ermüdungsfestigkeitsnachweis nachbearbeiteter Schweißverbindungen

  • ​Generelle Überlegungen
  • Technologische Aspekte der Schweißnahtnachbearbeitung
  • Abschätzung nach Synthetischen Wöhlerlinien
  • Nachweismöglichkeit nach Örtlichem Konzept
  • Bruchmechanischer Ansatz

Tag 2

Überblick zur Umsetzung der Theorie in die Simulation

  • ​Begriffe & Definitionen
  • Singularitäten
  • Konzeptkonforme Modellierung

Ermüdungsnachweis von Schweissnähten nach FKM

  • ​Theorie nach FKM 2012
  • Nachweise mit Nennspannungen und örtlichen Spannungen
  • Betriebsfestigkeit

Nennspannungskonzept

  • ​Nachweis mit Balkenmodell
  • Nachweis mit Schalenmodell
  • Nachweis mit Volumenmodell und Kontaktauswertung
  • Nachweis mit Volumenmodell und direkter Spannungsauswertung
  • Ermüdungsnachweis nach FKM mit Nennspannungen

Strukturspannungskonzepte

  • ​Nahtmodellierung
  • Nachweis mit Extrapolationsmethode (Hot-Spot
  • Nachweis nach Haibach
  • Nachweis mit Innenlinearisierung (ASME)
  • Nachweis mit CAB
  • Ermüdungsnachweis nach FKM mit Strukturspannungen

Tag 3

Kerbspannungskonzept

  • ​FE-Modellierung mit Submodelltechnik
  • Nachweis von Laserstrahl geschweißten Nähten
  • Ermüdungsnachweis nach FKM mit Kerbspannungen

Statischer Nachweis von Schweissnähten nach FKM

  • ​Theorie nach FKM 2012
  • Statischer Nachweis mit Nenn-, Struktur- und Kerbspannung
  • Elastisch-plastische Simulation zur Bestimmung der plastischen Formzahl

Nahtqualität und Festigkeit / Besonderheiten anderer Regelwerke

  • ​Vergleich der FKM mit anderen Regelwerken:
    • Bahnbereich DVS 1612
    • Druckbehälter EN13445-3
    • Stahlbau Eurocode 1993-1-
  • Zusammenhang zwischen Festigkeit, Konstruktion und Nahtqualität

Diskussion eigener Problemstellungen


„Sehr gelungenes und informatives Seminar. Organisation, Unterlagen und Seminarleiter waren erwartungsgemäß sehr gut. Man sollte, sofern noch nicht vorhanden, darauf hinweisen, dass man auf jeden Fall Vorkenntnisse in diesem Bereich (Betriebsfestigkeit, Festigkeitslehre, Materialverhalten) benötigt. ”

Ralf Schreiner

 

„Komplexe Thematik sehr gut vermittelt. Das Seminar gibt einen aktuellen Leitfaden zur Bewertung von Schweißnähten nach den vorhandenen Regelwerken. Damit wird vor allem dem Berechnungsingenieur geholfen, sich in der komplexen Thematik zurechtzufinden und Sicherheit bei der Bewertung der Schweißnähte zu erlangen. Die Dozenten sind sehr kompetent und vermitteln den Stoff sehr gut. Ein gewisses Vorwissen von FKM, IIW usw. ist hilfreich. ”

Vollert

 Maurer SE

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN