Nahtoptimierung

Im Vorgängerprojekt P 1442 wurde eine Ermüdungsfestigkeitssteigerung durch formoptimierte Knotenbleche an Hohlprofil-K-Knoten nachgewiesen. Eine Übertragung auf häufig im Landmaschinenbau eingesetzte X-Knoten und auf andere Knotenformen steht jedoch noch aus. Die in einem Teil der Versuche von P 1442 verwendeten auslaufenden Nähte zusammen mit den Daten aus P 293 und P 512 sind vielversprechend, bilden aber eine zu kleine Datenbasis für eine abgesicherte Kerbfalleinstufung und enthalten keine Ausführungsempfehlungen.

Im Forschungsprojekt P 1735 Vorhaben wird über eine numerische Studie in Abstimmung mit dem projektbegleitenden Arbeitskreis die globale Versuchsgeometrie am Detail „aufgesetzte Längssteife“ festgelegt. Versuche aus 5 unterschiedlichen geometrischen Varianten der Festigkeitsklassen S355/S460/S700 bilden die Grundlage für neue statistisch abgesicherte Wöhlerlinien. Dabei werden aufgesetzte Längssteifen mit Halskehlnähten, umschweißte Steifenenden und ein- und auslaufende Nähte mit lokalen seitlichen Anfasungen zur Reduzierung von Wurzelanrissen untersucht.

Numerische Parameterstudien erweitern mit Hilfe lokaler Konzepte (Struktur- und Kerbspannungskonzept) den Anwendungsbereich. Darauf aufbauende experimentelle Versuche an X- und K-Knoten sollen die Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse auf Großbauteile zeigen.

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bereitstellung von Bemessungsempfehlungen und konkreten praxisnahen Anleitungen für die schweißtechnische Ausführung für die Anwendungen von Knotenblechen bei Hohlprofilen und bei offenen Profilen.

Profitierende Branchen sind der Kran-, Brücken-, Landmaschinen- und Nutzfahrzeugbau. Dort sind viele KMU als Hersteller und Zulieferer tätig, die oft nicht in der Lage sind, aufwändige Versuche oder Studien durchzuführen. Die daraus resultierenden noch leistungsfähigeren und wirtschaftlichere Konstruktionen stellen bei gleichem oder geringeren Materialeinsatz auch einen Beitrag zur CO2 Reduzierung dar.