LCF-Weld

Schaffung konsolidierter und ingenieurtechnisch anwendbarer Verfahren zur Ermüdungsbewertung nicht nachbearbeiteter und nachbearbeiteter Schweißverbindungen im LCF-Bereich

Gegenstand dieses Forschungsprojekts ist die Untersuchung der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen bei niederzyklischer Ermüdung. Hierfür soll zunächst anhand von zwei sehr unterschiedlichen Werkstoffen an geschweißten Proben mit zwei Wandstärken/Nahtdicken die dafür notwendige experimentelle Basis geschaffen werden, um darauf aufbauend im Projekt rechnerische Konzepte untersuchen und weiterentwickeln zu können.

Ziel des Vorhabens ist es, verbesserte Lebensdauerkonzepte für Schweißverbindungen aus dem austenitischen Stahlwerkstoff X6CrNiTi18-10 (1.4541) sowie dem hochfesten Baustahl S960M oder vergleichbar für rein niederzyklische Beanspruchungen unter konstanten Amplituden und plastischer Deformation zu entwickeln und anhand von experimentellen Ergebnissen zu validieren. Hierbei wird sowohl auf lokale, werkstoffbasierte Konzepte als auch vereinfachende Korrekturfunktionen für etablierte spannungsbasierte Konzepte (Nennspannungs-, Strukturspannungs-, Kerbspannungskonzepte) zurückgegriffen.

Mit einer verbesserten Prognosefähigkeit im rein niederzyklischen Bereich erhofft man sich eine Basis zu schaffen, um damit zukünftig die Lebensdauer von Strukturen mit Belastungsspektren, die sowohl im nieder- als auch hochzyklischen Spektrum liegen, besser prognostizieren zu können. Dieses Ziel hilft dabei, die Bauteilzuverlässigkeit zu verbessern, dadurch Produktrisiken unterschiedlichster Branchen zu minimieren und ressourcenschonender auszulegen. Da Produktentwicklung im Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenbau vermehrt von Unternehmen der Zuliefererketten geleistet werden (Ingenieurbüros, Entwicklerfirmen) sind die Ergebnisse besonders für KMU relevant.