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Maschinenelemente 1 - Grundlagen des Festigkeitsnachweises einer Schweißverbindung

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Maschinenelemente 1

Grundlagen des Festigkeitsnachweises einer Schweißverbindung

Ziel einer Schweißverbindung ist, dass durch das Fügeverfahren des Schweißens die Teile derart verbunden werden, dass sie in Bezug auf Beanspruchungen als ein Bauteil gelten.

Modernes CNC - Laser-Schweißen
Modernes CNC - Laser-Schweißen

 

Daher gilt es, den Tragfähigkeitsnachweis für den Konstruktionsquerschnitt und den Schweißnahtquerschnitt immer allgemein zu führen. 

In nächsten Bild ist das Schema einer Schweißverbindung abgebildet.

Schema einer Verbindung von Bauteilen durch Schweißnaht
Schema einer Verbindung von Bauteilen durch Schweißnaht

Wie man sieht, liegen zwei Schweißnähte vor, die drei Teile zu einem Bauteil verbinden. Ferner wird das Bauteil durch zwei Zugkräfte belastet. 

Konstruktionsquerschnitt

In der Seitenansicht sieht man, dass der relevante Konstruktionsquerschnitt A-A ist und der Konstruktionsquerschnitt B-B von der Schweißnaht unbeeinflusst bleibt. Daher gilt:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen$\sigma = \frac{F}{A}$

Schweißnahtquerschnitt

Der Schweißnahtquerschnitt umfasst den Bereich, in dem die Schweißnaht vorliegt. Die Berechnung der Schweißnahtspannungen soll im folgenden näher erläutert werden. Zuerst gilt festzuhalten, dass die Tragfähigkeit einer Schweißnahtverbindung bezüglich ihrer Grenzwerte unter folgenden Einflüssen steht:

  • Werkstoffkennwerte der Naht
  • Qualität der Ausführung
  • Kerbwirkung der Naht

Hinweis

Hier klicken zum AusklappenDiese Einflussfaktoren werden im kommenden Kurstext näher erläutert.