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

1 Einleitung
Für einen Zylinder mit einem Radius von 12 000 mm, einer Wanddicke von
12 mm und einer Höhe von 3000 mm beträgt die auf die Wanddicke bezogene
Radialverformung w t
= 1,02. Die mit diesen Imperfektionen ermittelte Beullast
bei Axialbelastung beträgt 34 % der klassischen Beullast .
Aus einer Vergleichsberechnung [Hüb02] des in [TL05] beschriebenen Versuchszylinders
wird bei der Gegenüberstellung berechneter und gemessener
Verformungen deutlich, daß die Annahme gleichzeitiger Schweißschrumpfung
keine realitätsnahe Abbildung liefert. Der gemessene Verzug [TL05] ist über
den Umfang veränderlich, während die numerische Berechnung [Hüb02] einen
über den Umfang gleichmäßigen Verzug liefert.
Banke et al. [BSS03] berechnen Eigenspannungen und Schweißverzug an Zylindern
mit Durchmessern von 825 mm und Wanddicken von 0,6 mm bis
1,0 mm. Bei der Berechnung wird die Wärmequelle transient abgebildet. Die
Effekte aus der Gefügeumwandlung werden bei der numerischen Berechnung
nicht berücksichtigt. Bei der Beulanalyse für die Modelle mit Eigenspannungen
und Verzug erhält Banke Beulwerte zwischen 38 % und 52 % der klassischen
Beulspannung.
1.3 Eigenspannungen und Verzug aus dem
Schweißprozeß
1.3.1 Überblick
Seit der Entwicklung und Anwendung von Schweißverfahren ist das Auftreten
von Eigenspannungen und Verzug aus dem Schweißprozeß bekannt. Der
Verzug beeinflußt in erster Linie die Maßhaltigkeit einer Schweißkonstruktion.
Die Eigenspannungen können sich negativ auf die Tragfähigkeit oder die Steifigkeit
eines Bauteils auswirken. Aus diesen Gründen sind Eigenspannung und
Verzug und deren Minimierung Gegenstand vieler Untersuchungen.
Mit der in den letzten Jahren stetig vergrößerten Rechnerkapazität ist eine
Schweißsimulationsberechnung an Arbeitsplatzrechnern möglich. Leistungsstarke
Parallelrechner, wie der seit Anfang 2007 am Rechenzentrum der Uni-
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