Traditionell werden Schweißverbindungen über analytisch ermittelte Nennspannungen berechnet und bewertet. Die Schweißnahtberechnung mit FEM ermöglicht durch den Einsatz von örtlichen Spannungen eine deutlich höhere Qualität.

Üblicherweise sind in 3D-CAD-Modellen die Schweißnähte nicht abgebildet. Je nach Komplexität der Baugruppe würde der zeitliche Aufwand für die Modellierung einfach zu groß. Selbst wenn die Nahtgeometrie im CAD vorhanden wäre, ist eine ausreichend hohe Auflösung beim Vernetzen aufgrund der sich daraus ergebenden Modellgröße nicht realisierbar. Innerhalb der Aufbereitung des 3D-FEM-Modells können nun die Schweißverbindungen über entsprechende Kontaktformulierungen abgebildet werden. Wichtig ist, dass die Steifigkeiten realistisch abgebildet werden. Im Ergebnis kann man nun, neben der örtlichen Verteilung der Spannungen für die Bemessung der ungeschweißten Bereiche, für die Schweißverbindungen die im jeweiligen Kontakt übertragenen Kräfte und Momente auslesen und damit einen Festigkeitsnachweis nach Nennspannungskonzept führen.

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Wir arbeiten seit 1996 mit der FKM-Richtlinie und erstellen statische Festigkeitsnachweise, Ermüdung und Schweißnahtnachweise mit örtlichen Spannungen. Neben der FKM-Richtlinie im Maschinenbau wenden wir weitere Regelwerke an:

• Maschinen-, Anlagen-, und Stahlbau (z. B. Eurocode, DIN 18800, DIN13155)

• AD2000 und ASME

• Maschinenelemente (z. B. Schrauben VDI2230)

• Energietechnische Anlagen (KTA)

• Schienenfahrzeuge (z. B. UIC, DIN12663)

• Fahrerkabinen (ROPS)

• Nachweise nach Kundenvorgabe