Ermüdungsfestigkeit hochfester Schrauben großer Abmessungen

Projektbeschreibung

Bei den Nachweiskonzepten von Schraubenverbindungen im Maschinenbau und dem Bauingenieurwesen existieren grundsätzliche Unterschiede. Im Bauwesen wird der Nachweis der Ermüdungssicherheit zumeist nach dem Eurocode 3 erbracht, im Maschinenbau findet die VDI-Richtlinie 2230 Anwendung. Die Regelwerke unterscheiden sich unter anderem aufgrund unterschiedlicher Sicherheitsphilosophien. Für Schrauben großer Abmessungen, die vorrangig in Windenergieanlagen eingesetzt werden, liegen zudem noch keine abgesicherten Ermüdungsfestigkeitskennwerte vor.

Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, die

·         unterschiedlichen Nachweiskonzepte für Schraubenverbindungen im Maschinenbau sowie im Bauingenieurwesen vergleichend zu analysieren, die

·         Korrelation von Kennwerten der Ermüdungsfestigkeit kleiner und großer Schrauben zu bestimmen und damit die

·     bestehenden Regelwerke zu überprüfen und zu erweitern.

Neben analytischen Vergleichen der verschiedenen Regelwerke und deren Überprüfung mithilfe von Schwingversuchen an Schrauben M12 bis M36 unter vergleichbaren Prüfbedingungen werden auf versuchstechnischer Ebene zusätzlich Stichprobenversuche im Zeitfestigkeitsbereich an zwei Flanschsegmentgeometrien durchgeführt.

Der Einfluß der Bauteilgröße unter Berücksichtigung der sich mit der Größe ändernden Kerbgeometrie wird herausgearbeitet. Die Bewertung der Einflussparameter auf die Schwingfestigkeit wird durch numerische Untersuchungen untermauert.

Dieses Projekt ist ein Verbundforschungsvorhaben in Kooperation mit dem Institut für Werkstoffkunde der TU Darmstadt.

Vertragspartner

• Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover
• Institut für Werkstoffe , TU Darmstadt