Über den Einfluß von Eigenspannungen, Nahtgeometrie und mehrachsigen Spannungszuständen auf die Betriebsfestigkeit geschweißter Konstruktionen aus Baustählen

Autor: C. M. Sonsino
Přispěvatelé: Publica
Rok vydání: 1994
Předmět:
Zdroj: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 25:97-109
ISSN: 0933-5137
DOI: 10.1002/mawe.19940250305
Popis: Fur eine betriebsfeste Bemessung von geschweisten Konstruktionen sind u.a. Einflusse aus Eigenspannungen, Nahtgeometrien und mehrachsigen Spannungszustanden auf die Lebensdauer zu berucksichtigen. Erkenntnisse zum Einflus von Eigenspannungen im Bereich der Dauerfestigkeit lassen sich, je nach von der Nahtgeometrie abhangigen Spannungskonzentration und Spannungsabbau, nicht unbedingt auf den Bereich der Zeitfestigkeit oder auf zeitlich veranderliche Belastungen mit die Dauerfestigkeit zum Teil uberschreitenden Anteilen ubertragen. Eine Verbesserung rung der Nahtgeometrie, z. B durch die WIG-Behandlung, fuhrt grundsatzlich zu einem besseren Schwingfestigkeitsverhalten, wenn Nahtubergangsradien ausreichend gros sind. Im Hinblick auf eine Ubertragbarkeit von mit Proben gewonnenen Ergebnissen auf grose Bauteile mussen Kriterien wie Strukturspannung oder ortliche Vergleichsspannung, Anris und der Groseneinflus beachtet werden. Fur eine Schadensakkumulationsberechnung wird als Schadenssumme D = 0,5 empfohlen. Bezuglich einer Bewertung von mehrachsigen Spannungszustanden kann beim Vorliegen von konstanten Hauptspannungsrichtungen die Gestaltanderungsenergiehypothese sowohl auf der Basis von Struktur- als auch ortlichen Spannungen befriedigend angewendet werden. Falls jedoch Veranderungen von Hauptspannungsrichtungen, z. B. infolge einer Phasenverschiebung zwischen Normal- und Schubspannungen auftreten, versagen alle bekannten Hypothesen durch eine hohe Uberschatzung der Lebensdauer. Fur solche Falle ist gegenwartig ein experimenteller Betriebsfestigkeitsnachweis zu empfehlen. About the Influence of Residual Stresses, Weld Geometry and Multiaxial Stress States on the Oprational Fatigue Strength of Welded Constructions from Structural Steels For a fatigue design of welded structures among other influences also the influence of residual stresses, weld geometries and multiaxial stresses must be taken into account. Knowledge about the influence of residual stresses in the high-cycle fatigue region cannot be transformed unconditionally to the behaviour in the finite-fatigue life region or to variable amplitude loading with exceedances of the endurance limit, because the fatigue behaviour depends also on the stress concentration in the weld toe and the related stress relief. Principally, the fatigue strength is improved by a better weld geometry, e.g. by TIG-dressing, by introduction of radii which are big enough. In order to transform data obtained on specimens to components of bigger size criteria like structural or local equivalent stress, first technically detectable crack and size effects must be considered. For a fatigue life calculation for structures under variable amplitude loading a damage sum of D = 0.5 is recommended. While for the evaluation of multiaxial stress states with constant principle stress directions the von Mises criterion can be applied satisfactorily using structural or local stresses in the weld toe. However, conventional hypotheses fail by an overestimation of fatigue life, when the principle stress directions change, e.g. due to a phase difference between normal and shear stresses. Presently, in such cases only an experimental proof of the fatigue behaviour can be performed.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: