Festigkeitsnachweis

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Dieser statische Festigkeitsnachweis basiert auf der FKM-Richtlinie und ist für Bleche sowie geschweißte Blechstrukturen anwendbar, insbesondere wenn es sich um gut verformbare Tiefziehbleche handelt. Der Rechenprozess ist stark vereinfacht und eignet sich für eine grobe Abschätzung in Optimierungsschleifen. Für den endgültigen Rechengang wird jedoch in jedem Fall empfohlen, die Originalschrift zu verwenden.89

Behälterdeckel
Abb. 1
Geschweißter Behälterdeckel aus Edelstahl unter Innendruck
Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} a_{\color{myred}SK}=\frac{\sigma_{\color{myred}V}}{\sigma_{\color{myred}SK}/j_{\color{myred}ges}}\leq1
AuslastungsgradaSK=1 
VergleichsspannungσV = 100MPa
Statische BauteilfestigkeitσSK = 150MPa
Gesamtsicherheitsfaktorjges = 1,5
Ber. 1
Statischer Festigkeitsnachweis89

Die Vergleichsspannung σV wird aus der FEM nach der Gestaltänderungshypothese (von Mises) ermittelt.

Die statische Bauteilfestigkeit σSK ist die ertragbare Vergleichsspannung am Nachweispunkt.

Der Gesamt-Sicherheitsfaktor jges ergibt sich aus der Einschätzung zur Schadensfolge und dem Temperaturbeiwet.

Dieser Nachweis gilt nur für Blechstrukturen aus duktilen Werkstoffen mit s0 ≤ 3 mm.

Bei primärbeanspruchten Nähten ist ein Nachweis in der Schweißnaht ausdrücklich erforderlich. Ein solcher Nachweis ist bei sekundärbeanspruchten Nähten (bei denen die Kraft nicht durch die Naht verläuft) sowie bei Schweißnähten, die nur durch eine Spannung parallel zur Naht belastet werden, jedoch nicht erforderlich.

In strukturmechanischen Analysen unter Verwendung der FEM-Methode treten häufig Singularitäten auf, die einer gesonderten Untersuchung bedürfen.

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Rennert, R. et alRechnerischer Festigkeitsnachweis für MaschinenbauteileVDMAFrankfurt / Main20126. Auflage
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Kdia v1.3.1
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Interaktives technisches Handbuch zur Blechumformung