Betriebsfestigkeit und Reihenfolgeeffekte bei geschweißten Hohlprofilkonstruktionen

Für die Ausbildung von Leichtbaukonstruktionen werden bei Kranen, im Offshore-Bereich sowie bei Busstrukturen oder im Landmaschinenbau häufig Hohlprofile verwendet, die als geschweißte Fachwerk- oder Rahmenkonstruktionen zur Anwendung kommen und dabei hohen variablen Ermüdungsbeanspruchungen unterliegen. Als Grundlage für eine Betriebsfestigkeitsbemessung dient in der Praxis üblicherweise die lineare Schadensakkumulation nach Palmgren-Miner, die jedoch aufgrund der einfachen Handhabung auch Schwächen aufweist. So können Einflüsse aus der Lastreihenfolge, das Auftreten von Überlasten sowie der Einfluss von Schweißeigenspannungen auf die Lebensdauer nicht berücksichtigt werden. Im Rahmen des FOSTA-Forschungsvorhabens P 1195 wurden daher zum Einfluss der Reihenfolge und von Überlasten auf die Betriebsfestigkeit umfangreiche Untersuchungen zu typischen geschweißten Hohlprofilknoten aus dem Anwendungsbereich des Kranbaus und des Nutzfahrzeugbaus durchgeführt. Eine Zusammenfassung der erzielten Ergebnisse für die geschweißten Hohlprofilkonstruktionen aus dem Anwendungsbereich des Kranbaus ist im Rahmen dieses Beitrags gegeben.

Lifetime estimation of hollow sections joints under variable amplitude loading
Hollow sections are often used for light weight constructions for cranes, for offshore structures as well as for bus constructions or in agricultural machines. Normally these structures are built up as truss or frame constructions and are typically subjected to very high variable amplitude loadings. The linear damage accumulation acc. to Palmgren-Miner serves the basis for the structural durability design, which, however, also have many weaknesses due to the simple handling of this rule. For instance, influence factors like the load sequence, occurring overloads and welding residual stresses cannot be taken into account for the lifetime estimation. Within the framework of the FOSTA research project P 1195, extensive experimental tests were carried out on typical welded hollow section joints from the application area of crane constructions and bus constructions. A summary of the results obtained in the field of the application area of crane constructions is presented in this paper.