Qualitätseinflüsse auf die Schwingfestigkeit laser- und laser-hybridgeschweißter Schiffskonstruktionen

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Lokale rechnergestützte Konzepte wie das Kerbspannungs- und Strukturspannungs-konzept gewinnen zunehmend an Bedeutung in der Bemessungspraxis zur Bewertung der Ermüdung von schiffbaulichen Schweißkonstruktionen. Die Kenntnis der lokalen Nahtgeometrie ist dafür unerlässlich. Bisher wurden jedoch selten reale Laser- und Laserhybridnähte mit Laserscannern erfasst, wodurch das Kerbspannungskonzept nur sporadisch auf diese Schweißverbindungen angewendet wurde. Dies führte zu einem Mangel an Grundlagen für die Lebensdauerbewertung dieser Konstruktionen. In diesem Teilprojekt wurden über 200 Einzelproben von Quer- und Längssteifen mit Plattendicken von 10 mm und 4 mm getestet. Mittels parametrischer Finite-Elemente-Modelle wurden Struktur- und Kerbspannungen berechnet und mit den experimentell ermittelten Lebensdauern verglichen. Der Einfluss geometrischer Qualitätsmerkmale wie Winkelverzug und Einbrandkerbe auf die Schwingfestigkeit wurde systematisch untersucht. Die Ergebnisse führten zur Zuordnung dieser Merkmale in Bewertungsgruppen und FAT-Klassen, wodurch Konstrukteuren die Möglichkeit gegeben wird, Lebensdauervorhersagen durch Toleranzgrenzen zu treffen. Die im QuInLas-Projekt entwickelten Konstruktionsdetails und Empfehlungen zur Lebensdauerbewertung von Laser- und Laserhybridschweißverbindungen bieten eine solide Grundlage für die praktische Anwendung und Vorschriftenentwicklung. Zudem wurde die Anwendung innovativer laser-s