Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Prediction of the initial fatigue crack location of automatically welded tubular joints for jacket support structures
    ( 2019)
    Schaumann, P.
    ;
    Schürmann, K.
    ;
    Pittner, A.
    ;
    Rethmeier, M.
    To increase the competitiveness of jacket substructures compared to monopiles a changeover from an individual towards a serial jacket production based on automated manufactured tubular joints combined with standardized pipes has to be achieved. Therefore, this paper addresses fatigue tests of automatically welded tubular X-joints focusing on the location of the technical fatigue crack. For this X-joint, the detected location of the technical crack is then compared to numerical investigations predicting the most fatigue prone notch considering the structural stress approach as well as the notch stress approach. Additionally, the fatigue prone hot spot according to both approaches is compared for a typical offshore jacket double-K-joint to emphasize the significance of the presented outcomes for the existing offshore structures. Besides, the welding process of the automatically manufactured tubular X-joints is presented.
  • Publication
    Einsatz der Schweißsimulation zur Verzugsoptimierung an Praxisbauteilen
    ( 2015)
    Thater, R.
    ;
    Pittner, A.
    ;
    Rethmeier, M.
    Der Fokus des vorliegenden Beitrages liegt in der Anwendung der numerischen Schweißsimulation zur Berechnung des schweißbedingten Verzugs an industriellen Bauteilen. Anhand einiger Applikationsbeispiele werden die Möglichkeiten und Einschränkungen am Markt verfügbarer Softwareprodukte aufgezeigt. Hierbei liegt die Gewichtung in einer qualitativ korrekten Abbildung der zu analysierenden Phänomene. Diese stellt die Basis für nachfolgende Parameterstudien dar, welche signifikante Einflussgrößen auf die Verzugsausbildung detektieren. Der Vorteil derartiger simulationsgestützter Analysemethoden gegenüber rein experimentellen Ansätzen wird diskutiert. Aufgrund der heutigen Verfügbarkeit spezialisierter anwenderfreundlicher Schweißsimulationssoftware und günstiger Rechenressourcen macht die Industrie in den letzten Jahren immer mehr von den zahlreichen Vorteilen einer virtuellen Prozessauslegung mit Hilfe der Schweißsimulation Gebrauch. Komplexe Praxisanwendungen können heutzutage innerhalb von 1-2 Wochen unter Berücksichtigung aller Arbeitsschritte bearbeitet werden. Die Anforderungen an den Anwender seitens der Numerik und Materialmodellierung hat sich drastisch verringert, wohingegen ein gewisses Maß an Wissen und Erfahrung vom simulierten Prozess weiterhin entscheidend für den Erfolg der Simulation ist. Am Beispiel des Einspritzventils konnte das Potential einer virtuellen Prozessauslegung anschaulich aufgezeigt werden.
  • Publication
    Simulation of welding temperature field in laser beam welding by inverse techniques
    ( 2011)
    Karkhin, V.A.
    ;
    Pittner, A.
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    Schwenk, C.
    ;
    Rethmeier, M.