Nachweis der Ermüdungsfestigkeit von Behälter-Stutzen-Verbindungen unter Einwirkung von Innendruck und Rohrleitungslasten:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 18]
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| adam_text | Titel: Nachweis der Ermüdungsfestigkeit von Behälter-Stutzen-Verbindungen unter Einwirkung von Innendruck
Autor: Rudolph, Jürgen
Jahr: 1997
SCHRITT- m BERICHTE Dipl.-Ing. Jürgen Rudolph, Bernburg Nachweis der Ermüdungsfestigkeit von Behälter-Stutzen- Verbindungen unter Einwirkung von Innendruck und Rohrleitungslasten Reihe 18: Mechanik/ Bruchmechanik Nr. 206
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Problemstellung, Ziel und Methodik 2 3 Festigkeitsnachweise in der Druckbehältertechnik 5 3.1 Allgemeines 5 3 2 Tragfähigkeit bei quasistatischer Belastung 7 3.3 Ermüdungsfestigkeit von Druckbehälterkomponenten 11 3.3.1 Werkstofftechnische Aspekte und Einflußgrößen 11 3.3.2 Grundlegende Nachweiskonzepte 19 3.3.3 Ermüdungsfestigkeitsnachweise nach Regelwerken der Druckbehältertechnik 23 3.3.3.1 Allgemeines 23 3.3.3.2Nachweis nach ASME-CODE, BS 5500 und CEN 25 3.3.33 Nachweis nach AD-Regelwerk 29 3 ,4 Implementierungsprobleme und mögliche Lösungen 34 4 Ermüdungsgerechte Beanspruchungsermittlung für Behälter-Stutzen- Verbindungen 36 4.1 Beanspruchungsermittlung nach Regelwerken und Berechnungsrichtlinien 36 4.1.1 Berücksichtigung von Zusatzlasten aus Axialkräften, Biege- und Torsionsmomenten 3 6 4.1.2 Berücksichtigung der Funktionslast Innendruck 39 4.1.3 Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung analytischer Lösungen 43 4.2 Beanspruchungsermittlung mittels Finite-Elemente- Methode (FEM) 44 5 Parameterstudien an Behälter-Stutzen-Verbindungen 48 5.1 Grundlagen 48 5.2 Untersuchung der Kugelschale-Stutzen-Verbindung 52 5.2.1 Modellbildung 52 5 2.2 Lastfall Innendruck 56
60 62 63 63 63 66 70 74 76 76 81 85 86 88 89 96 98 98 99 106 111 112 115 119 121 5.2.3 Lastfall Axialkraft/Biegemoment 5.2.4 Lastfall Torsionsmoment 5 2.5 Verfikation der Resultate 5.2.5.1 Analytische Methoden auf Grundlage der Elastizitätstheorie 5.2.5.1.1 Grundlagen 5.2.5.1.2 Beispiel Kugelschale-Stutzen-Verbindung unter Wirkung inneren Überdruckes und/oder axialer Stutzenlast 5.2.5.2 Vergleichsrechnungen 5.2.6 Lastfallüberlagerung 5.3 Untersuchung der Zylinderschale-Stutzen-Verbindung 5.3.1 Modellbildung 5.3.2 Lastfall Innendruck 5.3.3 Lastfall Axialkraft 5.3.4 Lastfälle Umfangs- und Längsbiegemoment 5.3.5 Lastfall Torsionsmoment 5.36 Verfikation der Resultate 5.3.7 Lastfallüberlagerung 5.4 Untersuchung der Kegelschale-Stutzen-Verbindung 5.4.1 Modellbildung 5 4.2 Vergleich mit der Zylinderschale-Stutzen-Verbindung 5 5 Kerbspannungsuntersuchungen der Schweißnahtübergänge 5 6 Untersuchung der inneren Übergänge Vergleichende Nachweisfiihrung für den Schweißnahtbereich nach kerbspannungs- und strukturspannungsorientiertem Konzept Programmtechnische Umsetzung der Analyseergebnisse Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis
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