Anwendungs- und Methodenunterschiede der Schweißnahtberechnung

Schwerpunkte

• Eigenschaften von Schweißverbindungen und warum Schäden an Schweißkonstruktionen entstehen können
• Nachweiskonzepte für die Berechnung von Schweißnähten (Nenn-, Struktur-, Kerb- und Effektivspannungskonzept) und deren Anwendungsbereiche
• FEM-Modellierungstechniken für die Nachweiskonzepte
• Schweißnahtberechnungen nach FKM, Eurocode, DVS 1612 und IIW-Empfehlungen mit Beispielen
• Einsatz modernster Tools für die Schweißnahtbewertung mit Beispielen
• Zusammenhang zwischen Nahtqualität (z.B. Bewertungsgruppe nach ISO 5817) und Beanspruchbarkeit von Schweißnähten anhand DVS 0705
• Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Schweißnähten durch den Einsatz von Schweißnaht-Nachbehandlungsmethoden (z.B. höherfrequentes Hämmern mit PIT)

Zum Thema

Schweißverbindungen nehmen im Maschinen-, Anlagen-, Schienenfahrzeug-, Druckbehälter-, Fahrzeugbau und vielen weiteren Branchen einen wesentlichen Stellenwert ein. Für den Konstrukteur und Ingenieur ist es daher unerlässlich, umfangreiche Kenntnisse über die Berechnung und Auslegung von Schweißkonstruktionen zu besitzen. Zur Sicherstellung der Tragfähigkeit (statisch und dynamisch) können diverse Normen und Richtlinien zur Anwendung kommen.

Deshalb ist es von enormer Bedeutung, diese Regelwerke zu verstehen und zu wissen, welches für das konkrete geschweißte Bauteil angewendet werden kann und sollte. Gerade im Hinblick auf die Produktehaftung und Bauteiloptimierung (Gewichtsreduktion) auch mit dem Hintergrund von Kostenreduktionen, nimmt die Bedeutung der Schweißnahtberechnung nach aktuellem Stand der Technik definitiv weiterhin zu.

Zielsetzung

In diesem Seminar lernen Sie, wie in der Praxis Schweißkonstruktionen nach FKM, Eurocode und DVS 1612 wirtschaftlich ausgelegt bzw. berechnet werden können. Wobei das Hauptanwendungsgebiet der FKM-Festigkeitsnachweise im Maschinenbau und in verwandten Bereichen der Industrie liegt. Die Festigkeitsnachweise nach Eurocode (EC 3 Stahlbau) finden Anwendung für Stahlbaukonstruktionen und die DVS 1612 im Schienenfahrzeugbau.

Neben den unterschiedlichen Nachweiskonzepten – Nenn-, Struktur-, Kerb- und Effektivspannungskonzept und deren Anwendungsgebieten – werden Sie an verschiedenen Beispielen auch den Einsatz modernster Software-Tools (FKM inside ANSYS, Limit, MDESIGN weld) kennenlernen. Sie werden verstehen, wie und weshalb die Beanspruchbarkeit (statisch und dynamisch) von Schweißnähten unter anderem von deren Ausführungsqualität (z.B. Bewertungsgruppe nach ISO 5817) abhängt. Mit verschiedenen Schweißnaht-Nachbehandlungsverfahren kann die Ermüdungsfestigkeit von Schweißnähten enorm erhöht werden, was auch schon in diversen Regelwerken berücksichtigt wird.

Inhalte

Eigenschaften von Schweißverbindungen

• Risserscheinungen in Schweißverbindungen
• Brüche in Schweißverbindungen
• Aufbau von Schmelzschweißverbindungen
• Mögliche Aufhärtung beim Schweißen
• Schweißtechnisches Dreieck – Schweißbarkeit einer Konstruktion
• Beispiele für Schadensbilder an Schweißkonstruktionen

Nachweiskonzepte für die Berechnung von Schweißverbindungen

• Nennspannungskonzept
• Strukturspannungskonzept
• Kerbspannungskonzept
• Effektivspannungskonzept

Modellierungstechniken FEM für Auswertung nach

• Nennspannungskonzept (bevorzugt bei sehr grossen, dünnwandigen Strukturen wie z.B. Wagenkasten im Schienenfahrzeugbau)
• Strukturspannungskonzept
• Kerbspannungskonzept
• Effektivspannungskonzept

Schweißnahtberechnungen nach FKM, Eurocode und DVS 1612

• Statische und Ermüdungs-Festigkeitsnachweise
• Mit Nennspannungen und örtlichen Spannungen
• Beispiele mit verschiedenen Tools (FKM inside ANSYS, Limit und MDESIGN weld)

Zusammenhang Nahtqualität – Beanspruchbarkeit

• Bewertungsgruppen nach ISO 5817 Stahl (ISO 10042 Aluminiumlegierungen)
• Schweißnaht-Nachbehandlungsmethoden und deren Einfluss auf die Ermüdungsfestigkeit

Zielgruppe

Ingenieure und Fachkräfte aus den Bereichen Entwicklung, Konstruktion und Berechnung aus dem allgemeinen Maschinen- und Sondermaschinenbau, Lehrende aus Bildungseinrichtungen, Fachleute aus Forschungseinrichtungen und Prüfunternehmen.

Preise

• Erster Teilnehmer eines Unternehmens: 790,- €*
• Jeder weitere Teilnehmer desselben Unternehmens: 580,- €*
• Hochschulangehörige (Lehrende und Studierende): 295,- €

(* Als MDESIGN Servicekunde profitieren Sie von einem Kundenvorteil von 10%.) 

Dokumente

Sie erhalten ausführliche Seminarunterlagen sowie ein Teilnahmezertifikat.

Ihre Referenten

Dipl.-Ing. Michael Vorndran

• Maschinenbaustudium an der TH-Ingolstadt (Dipl.-Ing.)
• M.Eng. Applied Computational Mechanics an ESoCAET (European School of CAE Technologies, TH-Ingolstadt und HAW-Landshut)
• Über 12 Jahre Erfahrung mit FEM Berechnung im Bereich Schienenfahrzeugbau, Maschinenbau

Mario Windler

• B.Sc in Allgemeiner Maschinentechnik an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
• M.Eng. Simulation Based Engineering ESoCAET (European School of CAE Technologies, TH-Ingolstadt und HAW-Landshut) (5. Semester)
• Berechnungsingenieur bei Brand Engineering GmbH

Eleonora Giovannini

• B.Sc. Mechanical Engineering Polytechnikum Mailand
• M.Sc. Aeronautical Engineering Polytechnikum Mailand-ZHAW
• Berechnungsingenieurin bei Brand Engineering GmbH