FEM-Strukturspannung für EC3 und FKM Seite 1 von 2 1. Geometrie einer Schweißnaht Abbildung 1: Geometrie einer Schweißnaht An den Nahtübergängen einer Schweißkonstruktion werden in der Regel lokale Spannungsüberhöhungen erwartet. Hierbei kann eine tatsächliche Schweißnahtgeometrie (Abb. 1) nicht exakt in einem universellen FEM-Modell abgebildet werden. Beim Weglassen der Nahtgeometrie würden einspringende Ecken jedoch Singularitäten im FEM-Modell verursachen. Das Spannungsergebnis wäre dadurch im Bereich der singulären Stelle stark verfälscht. 2. FEM-Geometrie einer Schweißnaht Abbildung 2: Mindestradius als Ersatzgeometrie einer Schweißnaht amin ≔ 3 Rmin ≔ amin ⋅ ‾‾ 2 = 4.2 FEM-Strukturspannung für EC3 und FKM Seite 2 von 2 Mit einem entsprechenden Innenradius (Abb. 2) als Ersatz für die Schweißnahtgeometrie entsteht ein konvergenzfähiges FEM-Modell, zugleich werden die Auswertestellen der sogenannten Strukturspannung gebildet. Weiterhin liefert diese Methode konservative und zuverlässige Spannungsergebnisse: Abbildung 3: Spannungsverlauf bei fiktiver Nahtausrundung (Auszug aus "CADFEM 2010 Statischer Nachweis von Schweissnaehten") Die Methode wird für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis nach EC3 sowie ergänzend für den statischen Festigkeitsnachweis nach der FKM-Richtlinie (6. Auflage 2012) verwendet. Copyright by Paul Kloninger / Kloninger Engineering
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