Erweiterung eines analytisch numerischen Hybridmodells für die Verzugssimulation von Großstrukturen: Forschungsvorhaben P 868/IGF-Nr. 16673 BR = Advanced analytic-numerical hybrid model for the distortion sumulation of large structures
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
Verlag und Vertriebsgesellschaft mbH
[2014]
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| Schriftenreihe: | Forschung für die Praxis / Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V
P 868 |
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|---|---|
| adam_text | INHALT
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG / INTRODUCTION 1
1.1 METHODEN ZUR SCHWEISSVERZUGSBERECHNUNG / METHODS FOR CALCULATING
WELDING
DISTORTIONS 2
2 DAS GEKOPPELTE HYBRIDSCHRUMPFKRAFTMODELL / THE COUPLED HYBRID MODEL 5
2.1 DAS SCHRUMPFKRAFTMODELL / THE SHRINKAGE FORCE MODEL 6
2.1.1 BERECHNUNG DER LAENGSSCHRUMPFUNG / CALCULATION OF THE LONGITUDINAL
SHRINKAGE 6
2.1.2 BERECHNUNG DER QUERSCHRUMPFUNG / CALCULATION OF THE TRANSVERSAL
SHRINKAGE 12
2.2 DIE ELASTISCHE FE-VERZUGSBERECHNUNG / THE ELASTIC FE-DISTORTION
CALCULATION18
3 I NSTRUMENTIERTE SCHWEISSVERSUCHE /1 NSTRUMENTED WELD EXPERIMENTS 19
3.1 VERSUCHSAUFBAU / EXPERIMENTAL SETUP 20
3.2 INSTRUMENTIERUNG / INSTRUMENTATION 21
3.3 METALLOGRAFISCHE UNTERSUCHUNGEN / METALLOGRAPHICAL ANALYSES 23
4 NUMERISCHE UNTERSUCHUNGEN MITTELS DER FINITE ELEMENTE METHODE /
NUMERICAL
ANALYSES BY MEANS OF THE FINITE ELEMENT METHOD 25
4.1 FINITE ELEMENTE MODELLE / FINITE ELEMENT MODELS 25
4.2 WAERMEQUELLENMODELLE / HEAT SOURCE MODELS 27
4.3 WERKSTOFFMODELLE UND KENNWERTE / MATERIAL MODELS AND PARAMETERS 28
5 ERWEITERUNG DES SCHRUMPFKRAFTMODELLS / UPGRADE OF THE SHRINKAGE FORCE
MODEL 30
5.1 MODERNE SCHWEISSVERFAHREN / MODERN WELDING TECHNIQUES 30
5.1.1 COLD-METAL-TRANSFER- UND COLD-ARC-SCHWEISSEN / COLD-METAL-TRANSFER-
AND COLD-ARC-WELDING 30
5.1.2 PLASMA-MAG-HYBRIDSCHWEISSEN / PLASMA-MAG-HYBRID-WELDING 31
5.1.3 LASERSTRAHL-MAG-HYBRIDSCHWEISSEN / LASER-BEAM-MAG-HYBRID-WELDING31
5.1.4 ERFASSUNG MODERNER SCHWEISSVERFAHREN IM SCHRUMPFKRAFTMODELL /
INCLUDING MODEM WELD TECHNIQUES IN THE SHRINKAGE FORCE MODEL 32
5.2 INSTABILITAET DUENNWANDIGER STRUKTUREN / INSTABILITY PHENOMENA OF THIN
WALLED
STRUCTURES 35
5.2.1 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE DER INSTABILITAETSUNTERSUCHUNGEN /
EXPERIMENTAL RESULTS OF THE ANALYSES OF THE INSTABILITY PHENOMENA 36
5.2.2 ERGEBNISSE KALIBRIERTER THERMOMECHANISCHER SIMULATIONEN AN
DUENNWANDIGEN STRUKTUREN / RESULTS OF CALIBRATED THERMO MECHANICAL
SIMULATIONS OF THIN WALLED STRUCTURES 39
5.2.3 ERFASSUNG DER INSTABILITAET DUENNWANDIGER STRUKTUREN IM
SCHRUMPFKRAFTMODELL / INCLUDING THE INSTABILITY PHENOMENA OF THIN
WALLED STRUCTURES IN THE SHRINKAGE FORCE MODEL 46
I
HTTP://D-NB.INFO/1054233144
INHALT
5.3 GEKRUEMMTE TRAJEKTORIEN / CURVED TRAJEKTORIES 48
5.3.1 ERGEBNISSE KALIBRIERTER TEMPERATURFELDSIMULATIONEN GEKRUEMMTER
TRAJEKTORIEN / RESULTS OF CALIBRATED TEMPERATURE FIELD SIMULATIONS OF
CURVILINEAR TRAJECTORIES 48
5.3.2 ERFASSUNG DER GEKRUEMMTEN TRAJEKTORIEN IM SCHRUMPFKRAFTMODELL /
INTRODUCTION OF CURVILINEAR WELD TRAJECTORIES IN THE SHRINKAGE FORCE
MODEL 50
5.3.3 PROGRAMMTECHNISCHE UMSETZUNG / IMPLEMENTATION IN THE FE CODE 54
5.4 ALLGEMEINE STOSSARTEN / GENERAL TYPE OF JOINTS 55
5.4.1 AUFTEILUNG DER STRECKENENERGIE NACH DEM PRINZIP DER REDUZIERTEN
DICKEN / DISTRIBUTION OF THE HEAT INPUT PER LENGTH ACCORDING TO THE
PRINCIPLE OF REDUCED THICKNESS 56
5.4.2 ERFASSUNG ALLGEMEINER STOSSARTEN IM SCHRUMPFKRAFTMODELL / INCLUDING
GENERAL TYPE OF JOINTS IN THE SHRINKAGE FORCE MODEL 56
5.5 NEUE WERKSTOFFE / NEW MATERIALS 57
5.5.1 ERFASSUNG NEUER WERKSTOFFE IM SCHRUMPFKRAFTMODELL / INCLUDING NEW
MATERIALS IN THE SHRINKAGE FORCE MODEL 58
6 ERWEITERUNG DES SCHRUMPFKRAFTBERECHNUNGSPROGRAMMS / UPGRADING THE
SHRINKAGE FORCE CALCULATION PROGRAM 60
6.1 IMPLEMENTIERUNG DER WERKSTOFFDATENBANK / IMPLEMENTATION OF THE
MATERIAL
DATABASE 61
6.2 IMPLEMENTIERUNG IN DAS SCHRUMPFKRAFTBERECHNUNGSPROGRAMM /
IMPLEMENTATION IN THE SHRINKAGE FORCE CALCULATION PROGRAM 62
7 DER KOPPLUNGSALGORITHMUS / THE COUPLING ALGORITHM 64
7.1 DIE MOEGLICHEN MECHANISCHEN LASTEN / THE POTENTIAL MECHANICAL LOADS
64
7.2 REALISIERUNG DER KOPPLUNG MITTELS KONSTANTEN DEHNUNGEN MIT LINEAREM
GRADIENT UEBER DER DICKE / INSTANCE OF THE COUPLING BY MEANS OF STRAINS
WITH
LINEAR GRADIENT ACROSS THE THICKNESS 66
7.3 VERIFIZIERUNG DES KOPPLUNGSALGORITHMUS / VERIFICATION OF THE
COUPLING
ALGORITHM 69
7.4 SENSIBILITAET UND STABILITAET DES ANALYTISCH NUMERISCHEN HYBRIDMODELLS
/
SENSITIVITY AND STABILITY OF THE COUPLED ANALYTIC-NUMERICAL MODEL 73
8 VERIFIZIERUNG UND VALIDIERUNG DES MODELLS / VERIFICATION AND
VALIDATION OF THE
MODEL 76
8.1 ANWENDUNG AN EINFACHE SCHWEISSVERBINDUNGEN / APPLICATION TO SIMPLE
WELDED
JOINTS 76
8.2 ANWENDUNG AN 2 KOMPLEXE SCHWEISSKONSTRUKTIONEN / APPLICATION TO TWO
COMPLEX STRUCTURES 81
8.2.1 VERSUCHSTRAEGER AUS DEM SCHIFFBAU / TEST CARRIER FROM THE
SHIPBUILDING81
8.2.2 DECKSEKTION AUS DEM SCHIFFBAU / DECK SECTION OF THE SHIPBUILDING
86
II
INHALT
8.3 HINWEISE ZUR ANWENDUNG UND GRENZEN DES MODELLS / REFERENCES
REGARDING
THE APPLICATION AND LIMITATIONS OF THE MODEL 96
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK / SUMMARY AND OUTLOOK 97
9.1 ZUSAMMENFASSUNG / SUMMARY 97
9.2 AUSBLICK / OUTLOOK 98
10 DANKSAGUNG AN DEN PROJEKT BEGLEITENDEN AUSSCHUSS / ACKNOWLEDGEMENT TO
THE
COMMITEE ACCOMPANYING THE PROJECT 99
11 LITERATURVERZEICHNIS / BIBLIOGRAPHY 100
12 ANHANG / ATTACHMENT 102
12.1 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN DER INSTABILITAET
DUENNWANDIGER STRUKTUREN / RESULTS OF THE EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF
THE
INSTABILITY PHENOMENA OF THIN-WALLED STRUCTURES 102
12.1.1TEMPERATURFELDMESSUNGEN/TEMPERATURE FIELD MEASUREMENTS 103
12.1.2VERZUGSMESSUNGEN / DISTORTION MEASUREMENTS 106
12.1.3 SCHLIFFBILDER / MACROGRAPHS 109
12.2 ERGEBNISSE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN VON MODERNEN
SCHWEISSVERFAHREN / RESULTS OF THE EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF MODEM
WELDING PROCESSES 111
12.2.1 TEMPERATURFELDMESSUNGEN / TEMPERATURE FIELD MEASUREMENTS 112
12.2.2VERZUGSMESSUNGEN / DISTORTION MEASUREMENTS 124
12.2.3 SCHLIFFBILDER / POLISHED SECTIONS 131
III
|
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