Sprechtag "Festigkeit, Konstruktion und Fertigung von Schiffen und meerestechnischen Bauwerken"

Experimentelle und numerische Untersuchungen zum niedrigzyklischen Schwingfestigkeitsverhalten geschweißter Rahmenecken

Nils Friedrich, Luciano Musumeci, Wolfgang Fricke, Hans Paetzold, Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, TU-Hamburg-Harburg

Geschweißte Strukturdetails in Schiffen und meerestechnischen Konstruktionen werden nicht nur im hochzyklischen Bereich durch wellenbedingte Lasten, sondern häufig auch im niedrigzyklischen Bereich beansprucht, zum Beispiel durch Ladungs- und Tiefgangsänderungen. Hierbei können erhebliche lokale plastische Beanspruchungen auftreten, die nur mit dehnungsbasierten Konzepten bewertet werden können. Zur Entwicklung und Validierung praxisnaher Konzepte wurden Schwingfestigkeitsversuche an drei Rahmenecken im niedrigzyklischen Lastwechselbereich sowie nichtlineare Finite-Elemente-Rechnungen durchgeführt. Im Umfeld der kritischen Schweißverbindung wurden die elastisch-plastischen Beanspruchungen aus der Messung und Berechnung miteinander verglichen. Im kritischen Nahtübergang wurden daraufhin lokale Spannungen und Dehnungen für einen nach dem Radaj-Konzept mit 1 mm ausgerundeten Nahtübergang ermittelt und eine kürzlich entwickelte Erweiterung des Konzepts für den niedrigzyklischen Bereich angewendet.