Nichtlineare Berechnung von Stahlflanschverbindungen mit gemessenen Imperfektionen

Die Beanspruchungen von Tragwerken und Tragwerksteilen werden häufig an idealisierten Modellen ermittelt. In der Realität weisen Tragwerke hingegen meist Imperfektionen auf. Derartige Imperfektionen können gegebenenfalls erhebliche Auswirkungen auf die Beanspruchungen und damit auf die Tragfähigkeit besitzen. Im folgenden Beitrag wird eine experimentelle und numerische Untersuchung vorgestellt, deren Ziel die realitätsnahe Erfassung von Schraubenkräften in perfekten und imperfekten Ringflanschverbindungen ist. Derartige Flanschverbindungen werden häufig in Windkraftanlagen eingesetzt. Die Schrauben sind somit der Gefahr der Ermüdung durch Wechselbeanspruchung ausgesetzt. Es wird gezeigt, wie die experimentellen Daten in ein Finite-Elemente-Modell umgesetzt werden können. Darauf folgt eine nichtlineare statische Berechnung zur Ermittlung der Beanspruchungsverteilung im Flansch und in den Schrauben. Erste Ergebnisse zum Einfluß der Imperfektionen auf die Lebensdauer werden vorgestellt.