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

1 Einleitung
Schneider erläutert in [Sch04], daß es im Gegensatz zum Stab oder zur Platte
bei einer Schale eine ungünstigste Imperfektionsform nicht geben kann, sobald
physikalische Nichtlinearitäten oder Randstöreinflüsse vorhanden sind. Bei der
Schale sind bei fast gleichem Lastniveau sehr viele verschiedene Versagensformen
möglich, die Instabilitätslasten liegen geclustert vor.
Ideale Beulformen, zu denen die gesuchte ungünstigste Imperfektionsform
gehört, setzen voraus, daß das Verhalten bis zum Erreichen der Instabilitätslast
nahezu linear ist. Im Nachbeulbereich axialgedrückter Zylinder gibt es unterschiedliche
Beulformen, die mit der niedrigsten Nachbeulgleichgewichtslast
verbunden sind.
1.2.6 Numerische Untersuchungen mit vereinfachten Annahmen
für Schweißimperfektionen
Ausgehend von einem Schadensfall bei einer Siloschale hat sich als erster
Häfner [Häf82] intensiver mit der Problematik des axialgedrückten Zylinders
mit Umfangsschweißnaht befaßt. Wegen der damals noch nicht ausreichenden
Rechnerkapazität war es ihm nicht möglich, den Schweißvorgang und den
Beulvorgang geschlossen numerisch zu berechnen.
Er legte getrennt von einander gemessene Schweißnahtverformungen aus
[SS70] und gemessene Schweißeigenspannungsverteilungen eines DHV-Naht
autogen geschweißten Rohres mit einem R t
-Verhältnis von 32 [Ebe34] zugrunde.
Die gemessenen Imperfektionen werden durch zwei alternative Funktionsverläufe
für die Verformungen und drei alternative Funktionsverläufe für die
Eigenspannungen angenähert. Der Maximalwert der Verformung wird einmal
mit 0,5 w t
als unteren und einmal mit 1,0 w t
als oberen Grenzwert der Messungen
angenommen.
Axiale Membraneigenspannungen werden dabei ebenso vernachlässigt wie eine
über den Umfang veränderliche Radialverformung aus dem Schweißprozeß.
Die mit diesen Annahmen ermittelten Beullasten für R t
= 500 und fy
σ kl
=1,35
betragen 40 % bis 50 % der klassischen Beullast. Sowohl Eigenspannungen als
auch Verformungen werden axialsymmetrisch angesetzt.
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