Holdings: Integrale Betrachtung zur Lebensdauerabschätzung von Stumpfnähten im Bereich der Kurzzeitschwingfestigkeit

Integrale Betrachtung zur Lebensdauerabschätzung von Stumpfnähten im Bereich der Kurzzeitschwingfestigkeit:

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Bibliographic Details
Main Author:	Möller, Benjamin (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Stuttgart Fraunhofer Verlag [2020]
Series:	Schriftenreihe LBF-Berichte FB-257
Subjects:	Lebensdauer Zyklische Belastung Abschätzung Dauerschwingfestigkeit Stumpfnaht Kurzzeitverhalten Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	vi, 254 Seiten Illustrationen, Diagramme 29.7 cm x 21 cm
ISBN:	9783839615539 3839615534

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS DANKSAGUNG..................................................................................................................... I 1 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................................... 1 2 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG ........................................................................................ 5 2.1 EINLEITUNG .............................................................................................................. 5 2.2 ZIELSETZUNG ........................................................................................................... 9 3 STAND DER WISSENSCHAFT UND TECHNIK FUER DIE SCHWINGFESTIGKEITSBEWERTUN VON SCHWEISSVERBINDUNGEN ............................................................................................... 13 3.1 BETRIEBSFESTIGKEIT ................................................................................................ 13 3.1.1 BESCHREIBUNG DER WOEHLER- UND GASSNERLINIE.................................................. 14 3.1.2 VARIABLE BELASTUNGEN UND LEBENSDAUERABSCHAETZUNG .................................. 16 3.1.3 EINFLUSS VON KERBEN UND KERBWIRKUNG .......................................................... 23 3.1.4 WEITERE EINFLUSSGROESSEN AUF DIE BETRIEBSFESTIGKEIT ........................................ 27 3.2 PLASTIZITAETSTHEORIE ............................................................................................... 36 3.3 ZYKLISCHES WERKSTOFFVERHALTEN ........................................................................... 38 3.3.1 ZYKLISCHE SPANNUNGS-DEHNUNGS-KURVE ....................................................... 38 3.3.2 DEHNUNGSWOEHLERLINIE .................................................................................... 41 3.3.3 KOMPATIBILITAET ZWISCHEN ZYKLISCHER SPANNUNGS-DEHNUNGS-KURVE UND DEHNUNGSWOEHLERLINIE .................................................................................... 44 3.3.4 VERFAHREN ZUR ABSCHAETZUNG ZYKLISCHER WERKSTOFFKENNWERTE ......................... 44 3.3.5 TRANSIENTES WERKSTOFFVERHALTEN .................................................................... 46 3.4 SCHAEDIGUNGSMECHANIK UND NICHTLINEARE SCHADENSAKKUMULATION ..................... 48 3.5 BEWERTUNGSKONZEPTE FUER SCHWEISSVERBINDUNGEN................................................ 51 3.5.1 NENNSPANNUNGSKONZEPT............................................................................... 52 3.5.2 STRUKTURSPANNUNGSKONZEPT UND STRUKTURDEHNUNGSKONZEPT .......................... 55 3.5.3 LOKALE KONZEPTE / KERBGRUNDKONZEPTE......................................................... 56 3.5.4 BRUCHMECHANISCHE KONZEPTE ....................................................................... 66 3.6 ZUSAMMENFASSUNG DES STANDES DER WISSENSCHAFT UND TECHNIK ...................... 67 4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN FUER DIE SCHWINGFESTIGKEITSBEWERTUNG..................... 69 4.1 UNTERSUCHTE WERKSTOFFE UND VERSUCHSKOERPER .................................................... 69 4.1.1 WERKSTOFFE ..................................................................................................... 69 4.1.2 VERSUCHSKOERPER ............................................................................................. 71 4.2 PRUEFAUFBAU, BETRIEBSBELASTUNG UND PRUEFPROGRAMM ............................................ 79 4.2.1 PRUEFAUFBAU UND -BEDINGUNGEN ...................................................................... 79 4.2.2 BEANSPRUCHUNGS-ZEIT-FUNKTION..................................................................... 81 INHALTSVERZEICHNIS 4.2.3 PRUEFPROGRAMM .............................................................................................. 82 4.3 SCHWINGFESTIGKEITSERGEBNISSE DES KERBDETAILS .STUMPFNAHT ............................. 83 4.3.1 WERKSTOFF- UND STUMPFNAHTAUSFUEHRUNG UEBERGREIFENDE AUSWERTUNG .............. 84 4.3.2 STUMPFNAHTAUSFUEHRUNG SPEZIFISCHE AUSWERTUNG ........................................... 86 4.4 SCHWINGFESTIGKEITSERGEBNISSE KLEINSKALIGER FLACHPROBEN .................................. 87 4.4.1 WECHSELVERFORMUNGSKURVEN UND VERSAGENSVERHALTEN ................................. 88 4.4.2 SPANNUNGS-DEHNUNGS-HYSTERESEN ............................................................... 90 4.4.3 DEHNUNGSWOEHLERLINIEN ................................................................................... 91 4.4.4 ZYKLISCHE SPANNUNGS-DEHNUNGS-KURVEN ..................................................... 93 4.4.5 ZYKLISCHE WERKSTOFFKENNWERTE ....................................................................... 98 4.4.6 ERGEBNISSE KRAFTGEREGELTER VERSUCHE MIT DEHNUNGSAUFZEICHNUNG ............. 100 4.5 SCHWINGFESTIGKEITSERGEBNISSE DER MIKROSTRUKTURPROBEN ................................... 102 4.5.1 DEHNUNGSWOEHLERLINIEN ................................................................................. 102 4.5.2 ZYKLISCHE SPANNUNGS-DEHNUNGS-KURVEN ................................................... 103 4.5.5 ZYKLISCHE WERKSTOFFKENNWERTE ................................................................... 104 4.6 ZUSAMMENFASSUNG DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN FUER DIE SCHWINGFESTIGKEITSBEWERTUNG ........................................................................... 104 5 BEWERTUNG DER SCHWINGFESTIGKEIT ............................................................................. 107 5.1 NENNSPANNUNGSKONZEPT ................................................................................... 107 5.1.1 NENNSPANNUNGSBEWERTUNG ANHAND DER EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSE........ 107 5.1.2 LINEARE SCHADENSAKKUMULATION................................................................... 110 5.2 LOKALE KONZEPTE ............................................................................................... 114 5.2.1 NUMERISCHE MODELLIERUNG DER STUMPFNAEHTE ................................................ 114 5.2.2 KERBSPANNUNGSKONZEPT ............................................................................... 117 5.2.3 KERBDEHNUNGSKONZEPT ................................................................................. 122 5.3 ZUSAMMENFASSUNG DER BEWERTUNG DER SCHWINGFESTIGKEIT ............................... 127 6 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG INFOLGE DES ZYKLISCHEN VERHALTENS QUERBELASTETER STUMPFNAEHTE (QSN) ................................................................................................. 131 6.1 ABLEITEN DER SCHAEDIGUNGSPARAMETERWOEHLERLINIEN AUS DEM ZYKLISCHEN WERKSTOFFVERHALTEN ALS BEANSPRUCHBARKEIT DER QUERBELASTETEN STUMPFNAEHTE (QSN) ............................................................................................................ 132 6.2 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG ANHAND DES ZYKLISCH STABILISIERTEN VERHALTENS DER QUERBELASTETEN STUMPFNAEHTE (QSN) ........................................................... 135 6.2.1 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG FUER KONSTANTE LASTAMPLITUDEN ........................... 135 6.2.2 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DES WINKELVERZUGS UND VARIABLER LASTAMPLITUDEN ...................................................................... 141 INHALTSVERZEICHNIS 6.3 BESCHREIBUNG DES ZYKLISCH TRANSIENTEN VERHALTENS ......................................... 145 6.3.1 EINFLUSS DER TRANSIENTEN AENDERUNG ZYKLISCHER SPANNUNGS-DEHNUNGS- KURVEN AUF DIE SCHAEDIGUNGSPARAMETER BEI KERBGRUNDBEANSPRUCHUNG ..... 147 6.4 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG ANHAND DES ZYKLISCH TRANSIENTEN VERHALTENS DER QUERBELASTETEN STUMPFNAEHTE (QSN) ................................................................ 148 6.4.1 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG FUER KONSTANTE LASTAMPLITUDEN .......................... 149 6.4.2 UEBERGANG VON DER ZYKLISCH STABILISIERTEN IN DIE ZYKLISCH TRANSIENTE LEBENSDAUERABSCHAETZUNG .......................................................................... 154 6.4.3 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG UNTER BERUECKSICHTIGUNG DES WINKELVERZUGS UND VARIABLER LASTAMPLITUDEN ..................................................................... 156 6.5 VERBESSERTE LEBENSDAUERABSCHAETZUNG IM UEBERGANG VON DER QUASI STATISCHEN FESTIGKEIT IN DIE ZEITFESTIGKEIT DURCH DEN KOMBINIERTEN SCHAEDIGUNGSPARAMETER P M ............................................................................... 159 6.6 VALIDIERUNG DER LEBENSDAUERABSCHAETZUNG FUER ERGEBNISSE KRAFTGEREGELTER VERSUCHE AN KLEINSKALIGEN FLACHPROBEN ........................................................... 161 6.6.1 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG UNTER KONSTANTEN LASTAMPLITUDEN ..................... 161 6.6.2 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG UNTER VARIABLEN LASTAMPLITUDEN ........................ 164 6.7 EINORDNUNG WEITERER VERSUCHSERGEBNISSE ........................................................ 166 6.8 ZUSAMMENFASSUNG DER LEBENSDAUERABSCHAETZUNG INFOLGE DES ZYKLISCHEN VERHALTENS QUERBELASTETER STUMPFNAEHTE (QSN) ............................................... 168 7 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND AUSBLICK ............................................................................ 171 7.1 SCHLUSSFOLGERUNGEN .......................................................................................... 172 7.2 AUSBLICK ............................................................................................................ 179 8 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................. 181 9 ABKUERZUNGS- UND FORMELZEICHENVERZEICHNIS .......................................................... 195 9.1 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS ..................................................................................... 195 9.2 FORMELZEICHENVERZEICHNIS ................................................................................ 196 10 TABELLENVERZEICHNIS.............................................................................................. 202 11 BILDERVERZEICHNIS .............................................................. 204 ANHANG ....................................................................................................................... 211 ANHANG 3.1 BESCHREIBUNG VON BEANSPRUCHUNGSKOLLEKTIVEN .................................. 212 ANHANG 3.2 ZAEHLVERFAHREN ..................................................................................... 213 ANHANG 3.3 KERBKLASSEN (FAT-KLASSEN) FUER STUMPFNAEHTE ENTSPRECHEND DEN REGELWERKEN.................................................................... 216 ANHANG 3.4 KONTINUIERLICHE VERLAEUFE VON K UND N * UEBER N/NA ............................... 218 ANHANG 4.1 TECHNISCHE ZEICHNUNGEN DER VERSUCHSKOERPER ................................... 219 ANHANG 4.2 HAERTE VON MIKROSTRUKTURPROBEN UND QUERSCHLIFFEN .............................. 222 V INHALTSVERZEICHNIS ANHANG 5.1 ERGEBNISSE DER LINEAREN SCHADENSAKKUMULATION ................................ 223 ANHANG 5.1.1 S960QL (MANUELL GESCHWEISST) ...................................................... 223 ANHANG 5.1.2 S960QL (AUTOMATISIERT GESCHWEISST) .............................................. 224 ANHANG 5.1.3 S960M (HERSTELLER 1, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 225 ANHANG 5.1.4 S960M (HERSTELLER 2, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 226 ANHANG 5.1.5 S1100QL (MANUELL GESCHWEISST) .................................................... 227 ANHANG 5.1.6 GEGENUEBERSTELLUNG RECHNERISCHER UND EXPERIMENTELLER LEBENSDAUERN SOWIE WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNG TATSAECHLICHER SCHADENSSUMMEN ............................ 228 ANHANG 5.2 STREUUNG DER KERBSPANNUNGSWOEHLERLINIEN .......................................... 229 ANHANG 5.3 ERGEBNISSE DER ELASTISCH-PLASTISCHEN KERBGRUNDBEWERTUNG ............... 230 ANHANG 5.3.1 S960QL (MANUELL GESCHWEISST) ...................................................... 230 ANHANG 5.3.2 S960QL (AUTOMATISIERT GESCHWEISST) .............................................. 230 ANHANG 5.3.3 S960M (HERSTELLER 1, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 230 ANHANG 5.3.4 S960M (HERSTELLER 2, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 231 ANHANG 5.3.5 S1100QL (MANUELL GESCHWEISST) .................................................... 231 ANHANG 6.1 PJ- BZW. PRAJ-SCHAEDIGUNGSPARAMETERWOEHLERLINIEN ............................. 232 ANHANG 6.1.1 S960QL (MANUELL GESCHWEISST) ...................................................... 232 ANHANG 6.1.2 S960M (HERSTELLER 1, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 233 ANHANG 6.1.3 S960M (HERSTELLER 2, MANUELL GESCHWEISST) ................................... 234 ANHANG 6.1.4 S1100QL (MANUELL GESCHWEISST) .................................................... 235 ANHANG 7.1 ERGEBNISSE DER LEBENSDAUERABSCHAETZUNG MITTELS QSN ..................... 236 ANHANG 7.1.1 S960QL (MANUELL) UNTER KONSTANTEN LASTAMPLITUDEN .................. 236 ANHANG 7.1.2 S960QL (MANUELL) UNTER VARIABLEN LASTAMPLITUDEN ..................... 238 ANHANG 7.1.3 S960M (HERSTELLER 1, MANUELL) UNTER KONSTANTEN LASTAMPLITUDEN.. 240 ANHANG 7.1.4 S960M (HERSTELLER 1, MANUELL) UNTER VARIABLEN LASTAMPLITUDEN .... 242 ANHANG 7.1.5 S960M (HERSTELLER 2, MANUELL) UNTER KONSTANTEN LASTAMPLITUDEN. .244 ANHANG 7.1.6 S960M (HERSTELLER 2, MANUELL) UNTER VARIABLEN LASTAMPLITUDEN .... 246 ANHANG 7.1.7 S1000QL (MANUELL) UNTER KONSTANTEN LASTAMPLITUDEN .................. 248 ANHANG 7.1.8 S1000QL (MANUELL) UNTER VARIABLEN LASTAMPLITUDEN ..................... 250 TABELLENVERZEICHNIS DES ANHANGS .............................................................................. 252 BILDERVERZEICHNIS DES ANHANGS ................................................................................... 254
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