Forschungsprojekt Echtzeitdauerbewertung
Echtzeitlebensdauerbewertung von Schweißverbindungen unter variabler, thermozyklischer Beanspruchung auf Basis von Echtzeitdaten
Projektbezeichnung Echtzeitlebensdauerbewertung von Schweißverbindungen unter variabler, thermozyklischer Beanspruchung auf Basis von Echtzeitdaten
Akronym Echtzeitlebensdauerbewertung von Schweißverbindungen
Projektpartner
Laufzeit 01.05.2022 – 31.10.2024
Fördergeber
  • Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
  • AiF-Forschungsvereinigung: DVS – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.
Projektinhalt Schweißverbindungen stellen eine der wichtigsten Verbindungstechniken im Maschinenbau dar. Im Rahmen des Projektes sollen neuartige echtzeitfähige Lebensdauermodelle für Schweißverbindungen aus dem austenitischen Stahlwerkstoff 1.4550 für thermomechanische Beanspruchungen mit variablen Amplituden und plastischer Deformation entwickelt werden. Hierzu werden als digitaler Zwilling komponentenspezifische, kleinskalige Ersatzmodelle der Schweißnaht eingesetzt, um somit auf Basis von Echtzeitdaten aus dem Betrieb die Lebensdauer der Schweißverbindung zu beschreiben. Zur Gewährleistung der Echtzeitfähigkeit besteht der digitale Zwilling aus einem nichtlinearen Finite Elemente Modell mit ausreichend geringer Anzahl an Freiheitsgraden. Als Alternativer Ansatz zum digitalen Zwilling werden Erweiterungen von Näherungslösungen für Schweißverbindungen entwickelt.
Die zu entwickelnden Methoden haben einen generischen Charakter und ist somit auch für andere thermomechanisch hochbeanspruchte Bauteile wie z.B. Kraftwerkskomponenten, Gas-, Flug- und Dampfturbinen, Verbrennungsmotoren, Hochtemperaturbrennstoffzellen und Warmumformwerkzeuge, sowie andere Werkstoffe, übertragbar.
Das Vorhaben besitzt eine unmittelbare Relevanz für KMU, die bei der Fertigung, der zerstörungsfreien Prüfung, Bewertung und Überwachung von Schweißverbindungen, sowie in begleitender Werkstoff- und sensorierten Komponentenprüfung unter betriebsnahen Beanspruchungen beteiligt sind.