Effekt Schweißnahtprofil-optimierender Methoden auf die Schwingfestigkeit von Stumpfstößen

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Motivation und Hintergründe
• Stand der Technik
• Methoden zur Verbesserung der Dauerfestigkeit
• Konstruktive Methoden zur Verringerung der Spannung an kritischen Stellen
• Herstellungsmaßnahmen
• Nachbehandlungstechniken
• Modifikation der Geometrie des Schweißnahtfußes
• Ausschleifen des Schweißnahtfußes (engl.: burr grinding)
• Einfluss anderer wichtiger Parameter
• Mittelspannungen:
• Blechdicke
• Imperfektionen
• Materialfestigkeit
• Unterschiedliche Nahtnachbehandlungsarten
• Statistische Auswertung
• Schwingfestigkeit und Wöhlerlinie
• Statistische Grundlagen
• Ermittlung der Wöhlerlinie nach ASTM E739 [10]
• Durchführung des ASTM E739-10(2015)-Verfahrens [10] an einem Beispiel
• Literaturrecherche
• Studie 1: Bohrplattform vor der norwegischen Küste
• Studie 2: „CETIM“ Studie zur Schwingfestigkeit der ausgeschliffenen Schweißnähte
• Studie 3: Ausgeschliffene Schweißnähte in Zweitakt-Dieselmotoren
• Studie 4: Nachbehandelte Schweißnähte mittels Drahtborste bei Stahlbrücken
• Studie 5: Nachbehandelte Schweißnähte im Kranbau
• Studie 6: Ermüdungsverhalten hochfester Stähle
• Diskussion
• Ausblick
• Datensätze, Diagramme und statistische Parameter:
• Serie 1-2 aus [12]:
• Serie 3-4 aus [13]:
• Serie 5-7 aus [14]:
• Serie 8 aus [16]:
• Serie 9-10 aus [17]:
• Serie 11 aus [18]:
• Serie 12 aus [19]:
• Serie 13 aus [19]:
• Serie 14 aus [20]:
• Serie 15 aus [20]:
• Serie 16 aus [21]:
• Serie 17 aus [22]:
• Serie 18 aus [23]:
• Serie 19 aus [18]:
• Serie 20 aus [25]:

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der statistischen Auswertung der Schwingfestigkeit von Stumpfnähten, die mit verschiedenen Methoden optimiert wurden. Das Ziel ist, die Auswirkungen dieser Methoden auf die Ermüdungslebensdauer von Schweißverbindungen zu untersuchen und die Ergebnisse mit etablierten Standards und Erkenntnissen aus der Fachliteratur zu vergleichen.

• Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen
• Einflussfaktoren auf die Schwingfestigkeit
• Methoden zur Verbesserung der Schwingfestigkeit
• Statistische Analyse von Ermüdungsdaten
• Anwendung des ASTM E739-10 (2015) Standards

Zusammenfassung der Kapitel

• Einleitung: Die Arbeit führt in das Thema der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen ein. Sie erläutert die Bedeutung der Schwingfestigkeit in der Konstruktion, insbesondere im Schiffbau. Die Kerbwirkung von Schweißverbindungen und deren Auswirkungen auf die Lebensdauer werden diskutiert.
• Stand der Technik: In diesem Kapitel werden verschiedene Methoden zur Verbesserung der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen vorgestellt. Dazu gehören konstruktive Maßnahmen, Herstellungsverfahren und Nachbehandlungstechniken. Die Methode des Ausschleifens (engl.: burr grinding) wird ausführlicher behandelt.
• Statistische Auswertung: Dieses Kapitel befasst sich mit der statistischen Analyse von Ermüdungsdaten. Es werden die Grundlagen der statistischen Analyse und das Standard-Verfahren ASTM E739-10 (2015) erläutert. Anhand eines Beispiels wird die Anwendung des Verfahrens zur Ermittlung einer Wöhlerlinie demonstriert.
• Literaturrecherche: Dieses Kapitel präsentiert verschiedene Veröffentlichungen, die sich mit der Schwingfestigkeit von Stumpfstößen auseinandersetzen. Die Ergebnisse der Studien werden zusammengefasst und die entsprechenden Datensätze werden für die spätere Analyse in dieser Arbeit verwendet.

Schlüsselwörter

Die Arbeit fokussiert sich auf die Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen, insbesondere Stumpfnähten. Wichtige Themen sind die Auswirkungen von Schweißnahtprofil-optimierenden Methoden, die statistische Analyse von Ermüdungsdaten sowie die Anwendung des ASTM E739-10 (2015) Standards.

Häufig gestellte Fragen

Was ist "burr grinding" im Kontext von Schweißnähten?

Burr grinding bezeichnet das Ausschleifen des Schweißnahtfußes, um die Kerbwirkung zu verringern und die Schwingfestigkeit dynamisch belasteter Bauteile zu erhöhen.

Warum ist die Schwingfestigkeit im Schiffbau so wichtig?

Schiffskonstruktionen sind zyklischen Belastungen durch Seegang und Motoren ausgesetzt, was ohne optimierte Schweißnähte zu Ermüdungsbrüchen (Fatigue) führen kann.

Was besagt der Standard ASTM E739-10?

Es handelt sich um ein international anerkanntes Verfahren zur statistischen Analyse von linearen Ermüdungsdaten, um Wöhlerlinien präzise zu ermitteln.

Welche Parameter beeinflussen die Lebensdauer von Schweißnähten?

Neben der Nahtgeometrie spielen Materialfestigkeit, Blechdicke, Mittelspannungen und fertigungsbedingte Imperfektionen eine entscheidende Rolle.

Was ist das Ziel einer Wöhlerlinie?

Die Wöhlerlinie stellt den Zusammenhang zwischen der Belastung (Spannung) und der Anzahl der Lastzyklen bis zum Bruch dar und dient der Bemessung dynamisch beanspruchter Bauteile.