Annual Report 2012 / Jahresbericht 2012

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Laserstrahlgeschweißte Rohrprobe mit applizierten Dehnungsmessstreifen. Laserbeam welded joint with strain gages.

Härtemessung der Schweißnaht. Hardness measurement of the welded joint.

Neben der rechnerischen Beurteilung der Beanspruchungsmehrachsigkeit mittels Regelwerkskonzepten wurden

Summary The research project addressed the influence of

komplexere Hypothesen angewendet und insbesondere für

rotating principal stress directions on the fatigue behavior of

die Anwendung auf variable Amplituden erweitert. Dies ergab

thin-walled, laserbeam welded aluminium structures. Therefore,

z. T. zutreffendere Lebensdauerprognosen gegenüber dem

fatigue tests with multiaxial loadings were carried out with

IIW-Ansatz. Die Komplexität dieser Hypothesen führt jedoch

constant and with variable amplitudes. It was found out that

zu einem hohen Rechenaufwand. Um diese einem breiteren

non-proportional loadings resulted in lifetime reduction, compa-

Anwenderkreis zur Verfügung stellen zu können, werden

red to proportional loadings. This behavior has not been observed

sie in einem Softwaretool umgesetzt. Das Softwaretool zur

before. The lifetime assessment of the investigated joints was

Bewertung mehrachsiger Spannungszustände wird derzeit

performed by using stress-based multiaxiality fatigue concepts.

aktiv entwickelt.

The computed fatigue values are based on local notch stresses.

Customer Benefits An important result is, that laserbeam welded joints of ductile aluminium alloys (EN AW 5042, EN AW 6082 T6) behave similar to steel welds regarding the fatigue behaviour under non-proportional loadings. The nonproportional loadings lead to a shorter fatigue life than the proportional ones. This effect can now be taken into account by engineers developing and designing welded components. In addition, a software-tool for multiaxial fatigue life evaluations is currently under development. The aim of the tool is a faster and more reliable evaluation of fatigue life under multiaxial loadings. The tool can be adapted to particular customer demands.

Ralf Waterkotte Schaeffler Technologies AG & Co. KG

„Die stetig wachsende Herausforderung, möglichst zu einem sehr frühen Zeitpunkt seine Konstruktionen in Hinblick auf Lebens- bzw. Gebrauchsdauer seriös abschätzen zu können, erfordert insbesondere bei laserstrahlgeschweißten Bauteilen unter mehrachsigen Belastungen sehr gut erforschte Auslegungs- und Bewertungsmethoden. Und deshalb sind wir sehr froh, dass durch die intensive Erforschung solcher Fragestellungen ein großer Beitrag zu noch besserer Qualität unserer Produkte geliefert wurde. Damit können wir in Zukunft zielgerichtet unsere Produkte entwickeln und Ressourcen einsparen.“

Fraunhofer LBF Annual Report 2012 5 1


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