Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Fricke
Dipl.-Ing. Thomas Gosch
Dipl.-Ing. Anatole von Lilienfeld-Toal
Dr.-Ing. Hans Rainer Paetzold
Rahmenecken in Ro/Ro-Schiffen werden besonders bei Rollbewegungen zyklisch hoch beansprucht und weisen zugleich hohe Kerbwirkungen auf. Daher wurde dieses Strukturdetail für weitergehende Schwingfestigkeitsuntersuchungen im Rahmen eines branchenübergreifenden Verbundprojektes zur Harmonisierung der Konzepte zur Festigkeitsbewertung von Schweißkonstruktionen ausgewählt. Hierbei wurden drei Versuchsmodelle im Originalmaßstab experimentell untersucht. Im Vergleich zu rechnerischen Vorhersagen zeigte sich ein unterschiedliches Anrissversagen. Für die rechnerischen Untersuchungen wurden sowohl das Strukturspannungs- als auch das effektive Kerbspannungskonzept angewendet. Letzteres ermöglicht die Berücksichtigung unterschiedlicher Nahtprofile, die teilweise für die verschiedenen Versagensformen ursächlich waren. Ein weiterer Faktor ist die Verteilung der schweißbedingten Eigenspannungen, die in komplexen Konstruktionsdetails zu einem veränderten Versagensverhalten führt. Somit liefern die Untersuchungen einen guten Einblick in das Festigkeitsverhalten komplexer Schweißkonstruktionen und in die derzeit vorhandenen rechnerischen Möglichkeiten.
Web frame corners in ro/ro ships show high cyclic stresses particularly during roll motions. In addition they are characterized by severe notch effects. Therefore, this structural detail was chosen for deeper fatigue strength investigations within an industry-wide joint research project aiming at the harmonization of the concepts for the strength assessment of welded structures. Three models have been tested in full scale. The tests showed that the first cracks appeared at other locations than predicted. For the numerical analysis, the structural hot-spot stress approach as well as the effective notch stress approach have been applied. The latter allows the consideration of different weld profiles which partly explain the different failure behaviour. Another factor is the distribution of welding-induced residual stresses, which cause a modified failure behaviour in complex structural details. Insofar the investigations allow a good insight into the strength behaviour of complex welded structures and into current possibilities for their numerical analysis.