Schweißnähte: Lochblech mit Schweissnaht

Lochblech mit Schweissnaht :

Ein Lochblech mit den Abmessungen 1200 mm x 500 mm x 20 mm wird mit einer Zugkraft von 1500 kN belastet. Außergewöhnlich ist das Finite Elemente Netz. Die eine Hälfte ( grün ) hat ein grobes Netz, die andere Hälfte ( blau ) hat ein feines Netz. An der Stelle der Schweißnaht ( rot ) sind beide FE Netze nicht kompatibel.

Beide FE Netze werden in ISAFEM3D mit dem Element EWELD miteinander verbunden. Das finite Element EWELD ist netzunabhängig und findet die Nachbarschaften selbstständig. EWELD verfügt über eigene Properties und Steifigkeiten. Der Spannungstensor von EWELD ist im Sinne von einschlägigen Normen definiert, d.h. es gibt Sigma_|| , Sigma_| , Tau_|| und Tau_|. Die lokalen Spannungen der Flächenelemente werden in die Schweißnahtspannungen transformiert.

Beide FE Netze haben an der Stelle der Schweißnaht Doppelknoten. EWELD garantiert, dass Schnittlasten und Spannungen gemäß der Technischen Mechanik richtig übertragen werden.

Die äußere Belastung von 1500 kN verursacht eine resultierende Verformung von 0.9 mm.

Die Vergleichsspannung beträgt maximal 434 N/mm².

Die Kerbspannungen im Lochrand differieren geringfügig je nach Netzunterteilung.

Die max. Vergleichsspannungen in der Schweißnaht beläuft sich auf 610 N/mm². Hier liegt ein sog. „heißer“ Fleck vor, der durch plastifizieren reduziert wird.

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