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Schwingfeste Bemessung von Schweißverbindungen nach dem Kerbspannungskonzept mit den Referenzradien rref = 1,00 und 0,05 mm

Vorschläge für zulässige Spannungen
Suggested allowable equivalent stresses for fatigue design of welded joints according to the notch stress concept with the reference radii r(ref)=1.00 and 0.05 mm
 
: Sonsino, C.M.

MP materials testing 50 (2008), Nr.7-8, S.380-389
ISSN: 0025-5300
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer LBF ()

Abstract
Zulässige Spannungen (FAT-Werte) für die schwingfeste Bemessung von Schweißverbindungen nach den Kerbspannungskonzepten mit den Referenzradien rref = 1,00 mm für dickwandige Bauteile (t = 5 mm) bzw. 0,05 mm für dünnwandige Konstruktionen (t < 5 mm) werden in der Literatur angegeben, ohne zu präzisieren, für die Anwendung welcher Vergleichsspannungshypothese sie gültig sind. Da die örtlichen Vergleichsspannungen sowohl nach der Hauptspannungs- als auch nach der Gestaltsänderungsenergiehypothese (von Mises) berechnet werden können, ist bei der Angabe der zulässigen Spannungen eine Differenzierung nach beiden Hypothesen erforderlich, um je nach angewendeter Hypothese die zutreffende Auswahl zu ermöglichen. Aufgrund bisher verfügbarer Ergebnisse werden FAT-Werte für Stahl, Aluminium und Magnesium für die o. g. Referenzradien nach der Hauptspannungs- und Gestaltsänderungsenergiehypothese sowohl ausgehend von Normal- als auch ausgehend von Schubspannungen zusammengestellt und vorgeschlagen. Die nach den verschiedenen Festigkeitshypothesen ermittelten Kennwerte sind nicht in allen Fällen miteinander kompatibel. Bezüglich der Bewertung von örtlichen mehrachsigen Spannungszuständen unter kombinierten Normal- und Schubbeanspruchungen wird die Anwendung der modifizierten Gough-Pollard-Beziehung empfohlen, um die festgestellte Inkompatibilität zu überwinden.

 

In literature, allowable stresses (FAT-values) are established for the fatigue design of welded joints according to the notch stress concept with the reference radii r(ref) = 1.00 mm for thick connections (t >= 5 mm) and 0.05 mm for thin connections (t < 5 mm). However, it is not clear for which strength hypothesis they are valid. As local equivalent stresses may be calculated by the principal stress or by the von Mises hypotheses, it is necessary to distinguish between the applied hypotheses. Based on actually available results FAT - values according to the principal stress and the von Mises hypotheses are compiled and suggested for steel, aluminium and magnesium for the above mentioned reference radii. The allowable stresses are derived from normal as well as from shear stresses. However, the values obtained according to the different strength hypotheses are not in all cases compatible with each other. For assessing of local multiaxial stress states under combined normal and shear stresses the application of the modified Gough-Pollard equation is recommended for overcoming the existing incompatibility.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-91238.html