Ermüdungs- und bruchmechanische Bewertung von Schweißverbindungen

© Fraunhofer IWM

Schweißeigenspannungen in einer Längssteife sowie deren Abbau infolge mechanischer Beanspruchung

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Bruchmechanisch basierte Abschätzung der Bruch-Wöhlerlinie aus der Anriss-Wöhlerlinie

Ermüdungs- und bruchmechanische Bewertung von Schweißverbindungen

Durch eine Kopplung von zyklischen Plastizitätsmodellen, numerischer Schweißprozesssimulation, Ermüdungs- und bruchmechanischen Modellen kann die Lebensdauer eines geschweißten Bauteils realitätsnah beschrieben werden. Im nachfolgenden Beispiel wurden zunächst Schweißeigenspannungen sowie deren stabilisierter Zustand in einem Schwingfestigkeitsversuch ermittelt. In den entsprechenden Versuchen (Fraunhofer LBF) wurde u.a. ein signifikanter Unterschied zwischen den Anriss- und Bruch-Wöhlerlinien festgestellt, der mit Hilfe von bruchmechanischen Berechnungen sehr gut beschrieben werden kann. Den Berechnungen wurden Rissfortschrittskurven für den untersuchten Werkstoff S460NL, ein Anfangsriss mit einer Tiefe von 0,2 mm sowie ein geeignetes im Programm IWM VERB implementiertes bruchmechanisches Modell zu Grunde gelegt.

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