Finite-Element-Analyse von geschweißten Rohren unter hoher Temperatur und Druckbelastung

Es wurden inelastische, numerische Strukturanalysen von Rohren aus 10CrMo910 Stahl bei einer Temperatur von 565 Grad C, einem Innendruck von 4 MPa und einer Betriebsdauer von 30000 Stunden durchgeführt. Berechnungen erfolgten für jeweils ein Rohr mit Längsschweißnaht und ein Rohr mit Umfangsschweißnaht. Bauteilgeometrie, Beanspruchung und Werkstoff entsprechen den realen Bedingungen von Dampfdruckrohren in Kraftwerksanlagen. Als Werkstoffmodell kam das Materialgesetz nach Kachanov für tertiäres Kriechen zum Einsatz. Bei den Schweißnähten wurden Werkstoffeigenschaften von 5 verschiedenen Gefügezonen berücksichtigt, für die Materialparameter in der Fachliteratur verfügbar sind. Die Spannungs- und Kriechdehnungsverteilungen sowie die Verteilung des Kachanov'schen Schädigungsparameter in den Bauteilen werden analysiert und diskutiert.