Vorhersage der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen auf der Basis des statistischen Größeneinflusses

Abstract

Die Schwingfestigkeit von Schweißstößen nimmt mit zunehmender Nahtlänge ab. Dieser Effekt wird durch Versuche an Stumpf- und Doppel-T-Stößen nachgewiesen und auf der Basis der Theorie des statistischen Größeneinflusses quantitativ beschrieben. Es wird gezeigt, daß der Einfluß der Nahtlänge auf die Schwingfestigkeit von der Streuung der Kenngrößen für die Nahtgeometrie abhängt. Das Konzept des statistischen Größeneinflusses bewährte sich bei der Anpassung und Vorhersage aller an den Proben gefundenen Ergebnisse. Das Verhalten der geschweißten Platten wird immer dann gut vorhergesagt, wenn die Schwingfestigkeit nicht von weiteren Einflüssen, wie z. B. Eigenspannungen beeinträchtigt wird. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Berechnung des Rißfortschritts beschrieben, das Winkel- und Kantenversatz sowie die lokalen Schwankungen der Nahtgeometrie berücksichtigt. Prediction of the fatigue strength of welded joints based on the statistical size effect With increasing length of welding seams the fatigue strength decreases. This effect is confirmed in fatigue tests on butt joints and cruciform joints. The influence of the length of the welding seam on the fatigue strength depends on the scatter of the parameters describing the geometry of the welding seam. The theory of the statistical size effect worked well in fitting and predicting the test results. The fatigue strength of welded joints is well predicted, if no other influences like e. g. residual stresses change the fatigue strength. Additionally a method for the calculation of crack propagation is proposed, which takes in account angular and linear misalignement as well as local changes of the geometry of the welding seam.