Ermüdungssichere Bemessung vorgespannter Ringflanschstöße unter Berücksichtigung von Flanschimperfektionen

Jakubowski, A.; Schmidt, Herbert

doi:10.1002/stab.200690050

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“…10), while compressive stresses are almost unchanged. Overall, the effect is small, and an inside gap can be judged as neutral or positive, which is similar to the effect on bolt forces [7].…”

Section: Aufsatz Articlementioning

confidence: 64%

“…The effect of imperfections on fatigue loading of the bolts has been investigated by several authors, the most comprehensive work is from Jakubowski [7,8].…”

Section: Scf (11)mentioning

confidence: 99%

“…In fact, as positive inside gapping (flange opening) is often prescribed, the welding process is adapted to ensure this. This is done because outside gapping does have a very negative effect on bolt fatigue loading [7], and also prevents the possibility of shimming the parallel gaps on the outside. No parallel gaps are included for this calculation.…”

Section: Inside Inclination (Without Parallel Gap On the Outside)mentioning

confidence: 99%

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Influence of flange dimensions and geometrical imperfections on stress concentrations at welded flange necks

2020

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Ring flange connections for tubular towers, like those for wind turbines or chimneys, are subjected to significant fatigue loading. Next to the bolts, the weld connecting the flange to the tower shell also needs to be checked against fatigue failure. The flange causes local bending moments in the shell, which increase the meridional stress, i. e. stress concentrations occur. In this paper, the influence of geometrical imperfections on such stress concentrations is quantified and the influence of flange geometry on resulting stress is investigated. Recommendations are given for flange dimensions and the design procedure.

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Section: Aufsatz Articlementioning

confidence: 64%

“…The effect of imperfections on fatigue loading of the bolts has been investigated by several authors, the most comprehensive work is from Jakubowski [7,8].…”

Section: Scf (11)mentioning

confidence: 99%

Section: Inside Inclination (Without Parallel Gap On the Outside)mentioning

confidence: 99%

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Influence of flange dimensions and geometrical imperfections on stress concentrations at welded flange necks

2020

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“…So konnte die Schraubenbeanspruchung infolge Normalkraft F b sowohl mithilfe der mit den DMS 2 und 3 ermittelten Dehnungen ε Zug und ε Druck als auch mithilfe der mit dem DMS 1 ermittelten Dehnungen ε Achse vergleichend bestimmt werden. Diese Vorgehensweise hat sich bereits im Rahmen früherer Arbeiten zur versuchstechnischen Ermittlung der Schraubenbeanspruchung bewährt. Es konnte am Beispiel der Serie EV‐M20‐schwarz an M20‐HV‐Schraubengarnituren gezeigt werden, dass der ermittelte Wert der Schraubennormalkraft F b aus DMS 2 und DMS 3 mit DMS 1 identisch ist.…”

Section: Experimentelle Untersuchungen Zur Erfassung Von Vorspannkrafunclassified

“…Das zur Bemessung angesetzte Vorspannkraftniveau muss über die gesamte Lebensdauer der WEA gewährleistet sein. Hierbei müssen u. a.Vorspannkraftverluste infolge von Setzeffekten , der Anziehreihenfolge in Kombination mit Imperfektionen und der Plastifizierung des Verbindungselements oder des Flansches unter maßgebenden Lastfällen mit berücksichtigt werden.…”

Section: Introductionunclassified

Numerische Modellierung des Kraft‐Verformungsverhaltens vorgespannter Schrauben in L‐Flanschverbindungen

et al. 2020

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Stahlrohrtürme von Windenergieanlagen sind schwingungsanfällige Tragstrukturen, welche infolge des Anlagenbetriebs wechselnden Beanspruchungen ausgesetzt sind. Dem Ermüdungsfestigkeitsnachweis für den Turm kommt daher eine große Bedeutung zu. Ein neuralgischer Punkt innerhalb der Turmstruktur sind in der Regel die Ringflanschverbindungen, welche die einzelnen Turmsektionen mittels vorgespannter Schrauben miteinander verbinden. In Bezug auf die Ermüdungsfestigkeit dieser Verbindung ist die Sicherstellung einer ausreichend hohen Schraubenvorspannung dabei entscheidend. Für eine realitätsnahe Vorhersage der verbleibenden Vorspannkraft in einer Flanschverbindung nach einer Überbeanspruchung ist eine präzise Erfassung des plastischen Verformungsverhaltens der Schraube‐Mutter‐Verbindung wichtig. In dem vorliegenden Beitrag wird ein numerischer Ansatz zur Vorhersage des Vorspannkraftverlusts von zentrisch und exzentrisch vorgespannten Schraubenverbindungen infolge von hohen Einzellasten vorgestellt, welcher durch Versuche verifiziert wird.

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Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schraubenverbindungen auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren

Pak,

Sahm,

Dreisbach

et al. 2023

Stahlbau

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Das FOSTA‐Forschungsprojekt P 1403 „Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schrauben auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren“ zielt auf die Entwicklung eines statistisch abgesicherten Verfahrens ab, welches im Rahmen eines Structural Health Monitorings (SHM) eine kostengünstige, kontinuierliche Überwachung von Schraubenkräften in vorgespannten HV‐Verbindungen auf Basis von elektromechanischen Impedanzspektren (EMI) ermöglicht. Die EMI‐Methode basiert auf der indirekten Messung der frequenz‐ und vorspannkraftabhängigen mechanischen Impedanz der Schraube. Im Rahmen des Projekts konnte ein Indikator von den Messdaten abgeleitet werden, der mit der Vorspannkraft korreliert. Des Weiteren wurden im Rahmen des Projekts zusätzliche Effekte auf EMI‐Spektren, die für eine zuverlässige Vorspannkraftüberwachung von dem Einfluss der Vorspannkraft selbst unterschieden werden müssen, untersucht. Hierbei handelt es sich u. a. um den Einfluss der Temperatur. In dieser Veröffentlichung werden diese Einflüsse näher untersucht. Dies geschieht zum einen auf Basis von Simulationen, die mithilfe einer FE‐Software durchgeführt wurden, und zum anderen mithilfe von Experimenten.

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Ermüdungssichere Bemessung vorgespannter Ringflanschstöße unter Berücksichtigung von Flanschimperfektionen

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Influence of flange dimensions and geometrical imperfections on stress concentrations at welded flange necks

Influence of flange dimensions and geometrical imperfections on stress concentrations at welded flange necks

Numerische Modellierung des Kraft‐Verformungsverhaltens vorgespannter Schrauben in L‐Flanschverbindungen

Detektion von Vorspannkraftverlusten in Schraubenverbindungen auf Basis elektromechanischer Impedanzspektren

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