Der Beitrag befasst sich mit der Neuauswertung des Kerbfallkatalogs nach EC3‐1‐9. Zur konsistenten Kerbfallklassifizierung wurde zunächst eine geeignete statistische Methodik festgelegt. Als Grundlage für die Kerbfallauswertung dient eine strukturierte SQL‐gestützte Datenbank, die neben neueren und eigenen Versuchsdaten zunächst vor allem jene Ermüdungsversuchsdaten umfasst, die im Hintergrunddokument zum EC3‐1‐9 dokumentiert sind. Nach Selektion der aussagekräftigsten Versuchsdaten wurden wichtige Kerbdetails, wie bspw. verschiedene Ausführungsvarianten von Längsschweißnähten, neu ausgewertet. Außerdem wurden eigene Ermüdungsversuche in Verbindung mit numerischen Simulationen durchgeführt, um die Ermüdungsfestigkeit bestimmter Kerbdetails zukünftig zutreffender bewerten zu können. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die analysierten Details häufig höhere Ermüdungswiderstände aufweisen, als derzeit im EC3‐1‐9 dokumentiert ist.
Bei Feinkornbaustählen mit den aktuell höchsten nominellen Streckgrenzen von bis zu 1300 MPa stellt die Ausführung hochwertiger Schweißverbindungen eine besondere Herausforderung dar. Innovative Schweißverfahren, wie Laserstrahl‐ und Laserhybridschweißverfahren, bieten ein hohes Einsatzpotenzial, werden aber aufgrund mangelnder Erfahrungswerte bisher nur selten eingesetzt. Im Beitrag wird deshalb eine an vier verschiedenen Werkstoffen (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) und zwei Schweißverfahrensvarianten (Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff, Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen) durchgeführte Schweißnahtcharakterisierung vorgestellt. Die Untersuchungen der Stumpfnähte umfassen u. a. Sicht‐, Farbeindring‐ und Röntgenprüfungen sowie Querzugversuche und Härtefeldmessungen. Die Schweißzonen zeigen auffallend geringe Abmessungen und nur eine moderate Entfestigung, die sich insbesondere auf die Anlasszone konzentriert. Eine Ausnahme stellen die Verbindungen des S1100M dar, bei welchem keine Entfestigung in der Anlasszone festgestellt wird.
This paper addresses the assessment of fatigue details according to EN 1993-1-9, which form the basis of the most important fatigue verification, the nominal stress approach. First of all, a suitable statistical methodology had to be defined for consistent detail classification. A structured database on the MySQL platform serves as a basis for the evaluation of the detail categories. In addition to fatigue test data documented in the background document to EN 1993-1-9, this database also includes new test data provided by the authors. After selecting the most meaningful test data, important details, such as longitudinal welds, were reassessed. In addition, the authors carried out fatigue tests in connection with numerical simulations in order to be able to evaluate the fatigue strength with better accuracy. The results so far show that the details analysed often prove to have a higher fatigue strength than currently documented in EN 1993-1-9. Keywords fatigue tests; fatigue detail catalogue; fatigue detail classification; effective notch stress concept; prediction interval This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Innovative Schweißverfahren, wie das Laserstrahl‐ und Laserstrahl‐MSG‐Hybridschweißen, bieten u. a. aufgrund der reduzierten Wärmeeinbringung beim thermischen Fügen von höchst‐ und ultrahochfesten Feinkornbaustählen Vorteile gegenüber konventionellen MSG‐Verfahren. Die Werkstoffe mit nominellen Streckgrenzen bis zu 1300 MPa werden im Mobilkranbau und verwandten Industriezweigen, insbesondere im Teleskopausleger, bereits eingesetzt. Bisher werden jedoch sowohl konventionell geschweißte als auch laserstrahlgeschweißte Verbindungen in hochbeanspruchten Bereichen der Tragstrukturen gemieden. Letztere insbesondere aufgrund fehlender Erfahrunsgwerte und Bemessungsregeln. Um dem zu entgegnen, wurden in Teil 1 die Grundlagen der Fügeverfahren, Schweißversuche sowie eine Charakterisierung von Stumpfnahtschweißungen vorgestellt. Der vorliegende Beitrag (Teil 2) baut darauf auf und setzt den Fokus auf die Ermüdungsfestigkeit dieser Verbindungen aus den Grundwerkstoffen S960MC, S1100M, S1100QL und S1300QL. Die Eigenschaften unter zyklischer Beanspruchung werden anhand der Kerbdetails Stumpfstoß mit und ohne Blechdickensprung sowie aufgeschweißte Längssteife quantifiziert. Insbesondere die laserstrahlgeschweißten Verbindungen zeigen eine hohe Ermüdungsfestigkeit bei bemerkenswert geringer Streuung der Einzelversuchsergebnisse. Auf Grundlage der Schwingfestigkeitsuntersuchungen werden für das Nennspannungskonzept abgeleitete Kerbfalleinstufungen als Bemessungsempfehlungen vorgestellt.
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