Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

7 Randbedingungen für die Schweißsimulations- und Beulberechnung
7.5 Kraftrandbedingungen
Zur Ermittlung der Grenztragfähigkeit unter Axiallast muß eine Kraftrandbedingung
definiert werden. Da auf eine Festhaltung der Knoten des unteren Randes
aus den Verträglichkeitsgründen für die Symmetrie verzichtet wird, ist die
Kraftrandbedingung am oberen und unteren Rand symmetrisch zur Schweißnaht
anzusetzen. Sie ist in Abbildung 7.8 dargestellt. Die Streckenlast wird bei
der numerischen Berechnung in Knotenlasten umgerechnet und entsprechend
dem in Kapitel 3.5 beschriebenen Verfahren als Funktion der Zeit definiert.
7.6 Einfluß der Wegrandbedingungen am oberen
und unteren Rand auf Verzug und Eigenspannungen
Der Einfluß der in Abschnitt 7.3 dargestellten möglichen Randbedingungen
des oberen und unteren Randes auf den Schweißverzug und die Schweißeigenspannungen
soll am Beispiel eines Zylinders aus S355 mit den Abmessungen
R = 400 mm, t = 4 mm, L = 800 mm für ein Segment S = 90 ◦ verdeutlicht
werden. Gewählt wird Schweißfolge 1.
Abbildung 7.9 stellt die Radialverformung am Meridian -22,5 ◦ dar. Dies ist
die Mitte der ersten Schweißnaht. An dieser Stelle sind die Störeinflüsse aus
Schweißnahtbeginn oder -ende am geringsten.
Abbildung 7.10 gibt dieselbe Auswertung am rechten Segmentrand, Meridian
45 ◦ , wieder. Der gegenüber Meridian -22,5 ◦ größere Verzug ist durch das Ende
von Schweißnaht 2 bedingt. Am Meridian -22,5 ◦ ist der Radialverzug im
Nahtbereich unabhängig bei allen drei Varianten nahezu identisch. Am oberen
und unteren Rand ergeben sich die aus der Randbedingung zu erwartenden
Unterschiede:
• Symmetrische Randbedingung: Radialverschiebung nach außen mit Biegung
der Schale im Randbereich
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