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Nachweiskonzepte für Schweißverbindungen

Geschweißte Bauteile kommen in allen Bereichen des Maschinen- und Stahlbaus vor. Das Festigkeitsverhalten von Schweißnähten unterscheidet sich vom Grundmaterial der Bauteile, daher sind gesonderte Nachweise erforderlich. Auch bestimmen die Schweißnahtübergänge oft die Betriebsfestigkeit und die Lebensdauer dynamisch belasteter, geschweißter Konstruktionen.

Lernziele

  • Nach der Teilnahme des Seminars:
    • haben Sie eine Einführung in die rechnerischen Nachweiskonzepte für nachbearbeitete und nicht nachbearbeitete Schweißverbindungen unter statischen und zyklischen Beanspruchungen erhalten
    • kennen Sie das Nennspannungs-, das Strukturspannungs- und da Kerbspannungskonzept sowie deren Verwendung in diversen Richtlinien (IIW, FKM,…)
    • können Sie, mit den theoretischen Grundlagen, die konzeptkonforme Umsetzung für die numerische Beanspruchungsermittlung beurteilen
    • wissen Sie, dass die in den Übungen verwendete Nachweisführung in erster Linie auf der FKM-Richtlinie 2012 basiert
    • haben Sie die Software "FKM inside ANSYS" zum örtlichen Festigkeitsnachweis kennengelernt

Teilnehmerkreis

Berechnungsingenieure, Versuchsingenieure, Konstrukteure und alle die mehr über Schweißverbindungen wissen wollen

Agenda

  • Einführung in die Theorie der Nachweiskonzepte
    • Grundsätzliche Aspekte der ablaufenden Schädigungsprozesse
    • Ausgangslage
    • Festigkeitsabfall von Schweißverbindungen
    • Normierte Wöhlerlinien
    • Streuungen von Betriebsfestigkeitsdaten
    • Einflussgrößen auf die Ermüdungsfestigkeit
    • Module der Nachweisführung
    • Regelwerksseitige Ansätze
    • Mehrachsige Beanspruchungen
    • Schadensakkumulation
  • Ermüdungsfestigkeitsnachweis nicht nachbearbeiteter Schweißverbindungen
    • Konzepte im Überblick
    • Nennspannungskonzepte
      • Nachweis mit Balkenmodellen
      • Nachweis mit Schalenmodellen
      • Nachweis mit Volumenmodellen und Kontaktauswertung
      • Nachweis mit Volumenmodellen und direkter Spannungsauswertung
      • Nachweisführung nach FKM
    • Strukturspannungskonzepte
      • Modellierung, Vernetzung, Auswertung
      • Hot-Spot Extrapolation
      • Innenlinearisierung (ASME)
      • Methode Haibach
      • Methode CAB
      • Nachweisführung nach FKM
    • Kerbspannungskonzept
      • Modellierung, Vernetzung, Auswertung
      • Laserstrahlschweißen
      • Nachweisführung nach FKM
      • Einstufung von Kerbfällen
  • Ermüdungsfestigkeit nachbearbeiteter Schweißverbindungen
    • Generelle Überlegungen
    • Technologische Aspekte der Nahtnachbearbeitung
    • Abschätzung nach Synthetischen Wöhlerlinien
    • Nachweismöglichkeit nach Örtlichem Konzept
    • Bruchmechanischer Ansatz
  • Statischer Festigkeitsnachweis
    • Anwendung der Konzepte zur Spannungsermittlung
    • Konstruktionskennwerte
    • elastisch-plastische FE-Simulation
    • Nachweisführung nach FKM
  • Verschiedenes
    • Quervergleich FKM mit EN13445-3 (unbefeuerte Druckbehälter), aktuelle Regelwerksentwicklungen
    • Quervergleich FKM mit Eurocode 1993-1-9 (Stahlbau, Ermüdung)
    • Modellierung von Imperfektionen
    • Zusammenhang von Beanspruchung und Qualität
    • Schweißnaht-Güteklasse/-Prüfklasse

Referent

Das Seminar wird von zwei Spezialisten auf dem Gebiet der Schweißverbindungen gehalten:
Herr Dr.-Ing. Jürgen Rudolph ist seit 2007 bei der AREVA GmbH in Erlangen mit Tätigkeitsschwerpunkten in den Bereichen Integritätskonzepte, Fatigue und Design Codes (AREVA Senior Expert) tätig. Davor war er bei der TÜV NORD AG beschäftigt sowie 13 Jahre wissenschaftlicher Mitarbeiter und zuletzt Oberingenieur an der Universität Dortmund mit dem Schwerpunkt Ermüdungsanalysen. Durch seine aktive Mitarbeit in Regelwerksgremien (EN, KTA, ASME IWG) können die diesbezüglichen aktuellen Entwicklungen direkt in das Seminar einfliessen.
Herr Masch. Ing. FH Beat Schmied, Geschäftsführer der Schmied Engineering GmbH, ist spezialisiert auf strukturmechanische Analysen im Maschinenbau und Robotik mit dem Schwerpunkt geschweißte Konstruktionen. Außerdem ist er Dozent an der Berner Fachhochschule für Festigkeitslehre und FEM.

Dies ist ein Seminar aus unserem Bereich CADFEM esocaet . Unsere Angebote aus diesem Bereich unterstützen Sie dabei, Ihre Ingenieurkompetenzen für Ihre FE-Aufgabe auszubauen - unabhängig von Ihrer verwendeten Simulationssoftware. Dabei kooperieren wir mit Dozenten, die CAE-Kenntnisse aus verschiedenen Industriebranchen und Hochschulen mitbringen und allgemein anerkannte Spezialisten in ihren Fachgebieten sind.

Allgemeine Informationen
Veranstaltung
Seminar
Voraussetzungen
Grundlagen der FEM und der rechnerischen Betriebsfestigkeitsanalyse. Kenntnisse in ANSYS Workbench sind für die Übungen hilfreich, aber nicht Voraussetzung.
Vortragssprache
Deutsch
Sprache Unterlagen
Deutsch
Referent
Jürgen Rudolph
Beat Schmied
Dauer
3 Tag(e)

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