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Nachdem wir uns bisher nur mit den gestalterischen und beeinflussenden Aspekten einer Schweißverbindung auseinandergesetzt haben, wenden wir uns nun den Berechnungen einer Schweißverbindung zu. Am Anfang gilt es wie immer, die auftretenden Spannungen zu bestimmen. Die für die Nachberechnung notwendigen Querschnitte gründen auf rechnerischen Schweiß naht modellen, die sich durch Vereinfachungen, Vereinbarungen und Vorschriften aus dem wirklichen Schweißnahtbild ermitteln lassen. Schweißverbindungen : FEM-TECH. Hierzu legt man einen senkrechten Schnitt durch die Schweißnaht bzw. durch die gemeinsam tragenden Schweißnähte. Anschließend klappt man den Schnitt in die Anschlussebene um. Die für die Ermittlung des Schweißnahtmodells zu berücksichtigenden Größen sind: die Sch weißnahtdicke die Schweiß nahtl änge und -lage Schenkellänge der Schweißnahtdicke Die Schweißnahtdicke $ a $ sollte immer mindestens der Dicke des kleineren zu schweißenden Bauteils entsprechen, womit gilt: Methode Hier klicken zum Ausklappen Schweißnahtdicke: $ a = s_{min} $ Im vorliegenden Beispiel wäre die Mindestdicke $ s_{min} $ so zu wählen, dass sie der Dicke $\ s_1 $ des Bauteils 1 entspricht.
Einschränkungen bezüglich der Anschlussformen liegen somit nicht vor. Werkstoffkenndaten Die MDESIGN Datenbank beinhaltet die relevanten Werkstoffkennwerte der 4 implementierten Berechnungsgrundlagen. Die Berechnung nach DVS 0705 und FKM-Richtlinie nutzen die Datenbank der FKM-Richtlinie, die mit über 40 schweißgeeigneten Stählen und über 40 schweißgeeigneten Aluminiumwerkstoffen die umfangreichste Datenbank darstellt.
Je nach dem, aus welcher Richtung die Kraft wirkt, ändert sich der Bereich der Nahtlänge, der berücksichtigt werden muss. Da kein Einbrand vorliegt, muss dieser auch nicht berücksichtigt werden. Berechnung von schweißverbindungen van. Für den Zylinder ergibt sich unabhängig von der Wirklinie der Kraft, die Gesamtnahtlänge und die Länge der wirksamen Naht, durch: Methode Hier klicken zum Ausklappen Zylinder Gesamtnahtlänge: $\ l = \pi \cdot d $ Wirksame Nahtlänge: $\ l = \frac{\pi \, \cdot \, d}{2} $ Die wirksame Nahtlänge entspricht also der halben Gesamtnahtlänge. und Methode Hier klicken zum Ausklappen Würfel Gesamtnahtlänge: $\ l = 4 \cdot b $ Wirksame Nahtlänge: $\ l = 2 \cdot b $ Die wirksame Nahtlänge entspricht also auch hier der halben Gesamtnahtlänge. Merke Hier klicken zum Ausklappen Zur Ermittlung der Flächenträgheitsmomente und Widerstandsmomente werden die Schweißnahtquerschnitte in die Anschlussebene geklappt und daraus ein "Profil" gebildet. Der Stahlbau nimmt dabei die Wurzelnahtlinie als Schweißnahtschwerachse an, wo hingegen der Maschinenbau hierzu keine Vorschrift aufweist.
Die Nahtdicke ist wie immer mit $\ a $ angegeben. Die Länge des angeschweißten Werkstücks beträgt $ b $. Für die wirksame Nahtlänge ergibt sich: Methode Hier klicken zum Ausklappen wirksame Nahtlänge: $ l = b - 2 \cdot a $ Es gibt jedoch einen Trick, mit dem sich Einbrandkerben an der Schweißnaht vermeiden lassen. Indem man dem zu schweißenden Bereich Auslaufbleche hinzufügt, entstehen die Einbrandkerben nicht am Werkstück, sondern im Schweißbereich auf den Auslaufblechen. Berechnung von schweißverbindungen usa. Letztere können mit Abschluss des Schweißvorgangs wieder entfernt werden. Auslaufbleche zur Vermeidung von Einbrandkerben Methode Hier klicken zum Ausklappen wirksame Nahtlänge (mit Auslaufblechen): $\ l = b \not{-} \not{2} \not{a} $ Merke Hier klicken zum Ausklappen Auch bei umlaufenden Nähten werden die Endkrater nicht berücksichtigt. Hinweis Hier klicken zum Ausklappen Im kommenden Kurstext beginnen wir mit den Spannungsberechnungen.
2 ermittelte Torsionsmoment anliegt. (Notfallwert:) Lösung 1. 1 – Sicherheit der Schweißnaht [Formelsammlung 2. 8. 3]: (1 Punkt für Formel, 1 Punkt für Ergebnis) [Formel in Tabelle 1. 8]: [Formel 28. 2]: Es handelt sich um einen Stumpfstoß, V-Naht mit Biegebelastung. [Tabelle 2. 11]: (1 Punkt) Für die Schweißnaht wurde eine Sichtprüfung durchgeführt. Daraus ergibt sich: [Tabelle 2. 12]: [Tabelle 1. 11, 1. 12]: [Formel 28. 3]: (1 Punkt für Formel) (wechselnd) [Tabelle 1. 1]: (1 Punkt für Ergebnis) 1. 2 – maximales Torsionsmoment wegen Schubbelastung (schwellend) Einsetzen: Torsionswiderstandsmoment: Achtung, gilt nur für Kreisquerschnitte! 1. 3 – Festigkeitsnachweiß nach Nennspannungskonzept (1 Punkt für Formel (a statt b benutzt! ), 1 Punkt für Ergebnis) [Tabelle 1. Schweißnahtberechnung | Ingenieurbüro Andreas Hanke. 8]: Normalspannung: Torsionsspannung: [Tabelle 1. 15]: [Tabelle 1. 16]: (2 Punkte) (3 Punkte) (9 Punkte) Hinweis: GEH immer bei duktilem Werkstoff, der wahrscheinlich durch Verformung versagt. Schubspannungshypothese bei sprödem Werkstoff, der durch Bruch versagt.
Diese liegt 1, 04 mal niedriger als die Linie B. Für uns macht dies jedoch an dieser Stelle keinen Unterschied, da wir bei beiden Kurven noch in die maximal zulässige Spannung von 160 N/mm² rein laufen. Aktuelles - Schweißverbindungen im digitalen Zeitalter - Schweißnahtberechnung mit digitalen Werkzeugen | MDESIGN. Der Dickenbeiwert beträgt ca. 0, 98 σ w z u l = σ w z u l M K J · b σ w z u l = 160 N / m m ² · 0, 98 σ w z u l = 157 N / m m ² Das Bauteil ist dauerfest! σ ⊥ ≤ σ w z u l 138, 89 N / m m ² ≤ 157 N / m m ²
l = b – 2 · a Werden Auslaufbleche verwendet, oder ist die Nahtumlauf so gilt. l = b Die Querschnitte der Schweißnähte werden dann genauso auf Zug, Biegung oder Torsion beansprucht wie ein ungeschweißtes Bauteil.