Hallo zusammen,
ich bin gerade dabei Schweißverbindungen auszulegen, die rein thermisch belastet sind. Dabei schwankt die Temperatur ziemlich stark, so dass daraus eine dynamisch wechselnde Belastung wird. Die vorhandene Bauteilspannung hab ich mittels FE bestimmt, mir stellt sich jetzt die Frage wie ich Sigma(zul) bestimme. In Büchern find ich nur Zug/Druck, aber keine thermische Berechnung. Oder nimmt man bei thermischer Belastung die Werkstoffwerte Re bzw. Rm mal Sicherheitsfaktor (so oder so ähnlich) ?
Vielleicht kann mir jemand helfen, vielen Dank,
Fred
Hallo
Genaues kann ich dazu nicht sagen.
Ich weiß mit Bestimmtheit:
Der Schweißwerkstoff ist in den meisten Fällen so ähnlich wie der zu verschweißende Werkstoff oder sogar derselbe Werkstoff.
Ich würde empfehlen, es so zu machen, oder andernfalls genaue Infos besorgen.
Spannungen durch Temperaturwechsel sollten daher also nicht auftreten.
Du brauchst eine Tabelle mit dem aufgetragenen Verhältnis Festigkeit zur Temperatur.
Die Berechnung der Festigkeit bei höheren Temperaturen geht natürlich nicht über die Sicherkeit(Komiker).
Die Festigkeit ist dann natürlich niedriger, und darauf wird dann die Sicherheit angewendet.
Die angewendete Sicherheit ist abhängig vom Verwendungszweck und dabei gibt es verschiedene Prinzipien, was eine Frage für den Konstrukteur ist.
MfG
Matthias
Hallo - Zunächst mal danke für die Antwort!
Spannungen durch Temperaturwechsel sollten daher also nicht
auftreten.
Spannungen treten immer auf, gerade dann wenn das Bauteil Temperaturwechsel unterliegt, verschweißt wird und somit in der Lage fixiert ist. Lastwechsel in der Temperatur erwirken ganz erhebliche Spannungen, als Beispiel kann man mal seinen Abgaskrümmer auf 400 °C erhitzen und dann in ein Eisbad werfen. Die auftretenden Spannungen sind so hoch, dass u.U. das Bauteil zerstörrt wird.
Die Berechnung der Festigkeit bei höheren Temperaturen geht
natürlich nicht über die Sicherkeit (Komiker).
Das meinte ich auch nicht. Die maximal auftretende Spannung ist durch die FE Analyse bekannt, diese wird wegen der unzureichenden Theorie mit einer Sicherheitszahl multipliziert und mit der zulässigen Spannung verglichen. Ist diese kleiner als die zulässige Spannung, ist der Nachweis erbracht das die Schweißnaht hinreichend genau untersucht wurde.
Die angewendete Sicherheit ist abhängig vom Verwendungszweck
und dabei gibt es verschiedene Prinzipien, was eine Frage für
den Konstrukteur ist.
Der angewendete Sicherheitsfaktor ist abhängig von der Schweißnaht und schwankt zwischen 1 und 4.
Andere Vorschläge ?
Fred
Hallo Fred,
so wie Du das ganze beschreibst hört es sich nach einer LCF-Beanspruchung (Low-Cycle-Fatigue) an. Ich würde als Schätzwert ca. 30% der Streckgrenze als Dauerfestigkeit annehmen. Wenn Du einen Wert für Zug-Druck-Dauerfestigkeit oder Biegewechselfestigkeit hast ist das auch nicht schlecht (je nachdem ob Biegung oder Zug-Druck vorliegen). Außerdem musst Du noch den Kerbfaktor der technologischen Kerbe Schweißnaht berücksichtigen.
Gruß Martin
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