Festwalzen zur Ermüdungsfestigkeitssteigerung von Schweißverbindungen in der Offshore-Windenergie

Steffen Heikebrügge

doi:10.51202/9783690300414

Zusammenfassung

Zum Erreichen der aktuellen energiepolitischen Ziele ist der Ausbau der erneuerbaren Energien unumgänglich. In Deutschland soll ein Ausbau der Offshore-Windenergie maßgeblich dazu beitragen. Dies ist im Erneuerbaren Energien Gesetz (EEG) in der aktuellsten Fassung festgelegt. Um den Ausbau voranzutreiben, sind daher technische Innovationen zwingend erforderlich. Insbesondere eine wirtschaftliche Bauweise der geschweißten Gründungsstrukturen (Monopiles) ist notwendig. Um Materialersparnisse bei mindestens gleichbleibender Ermüdungsfestigkeit zu erzeugen, wird in dieser Dissertation der im Maschinenbau etablierte, automatisiert angewendete Festwalzprozess auf unterpulvergeschweißte Grobbleche übertragen. Dieser eignet sich insbesondere für eine Integration in die automatisierte Fertigungskette zur Herstellung von Monopiles. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf den durch den Festwalzprozess induzierten Geometrie-, Oberflächen- und Randzoneneigenschaften. Durch numerische und experimentelle Untersuchungen wird ein Verständnis über die während der Festwalzbearbeitung wirkenden Deformationsmechanismen erzeugt. Mit dem Verständnis werden geeignete Kombinationen aus Werkzeugen und Prozessstellgrößen bestimmt, die eine Steigerung der Ermüdungsfestigkeit der untersuchten Schweißverbindungen nachweisen.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Print: 978-3-69030-041-4
ISBN-Online: 978-3-69030-041-4
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IFW
Band: 02/2025
Sprache: Deutsch
Seiten: 190
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - X
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 3
1. 2.1 Geometrie-, Oberflächen- und Randzoneneigenschaften von Schweißverbindungen Kein Zugriff
2. 2.2 Ermüdungsverhalten von Schweißverbindungen Kein Zugriff
3. 2.3 Mechanisches Bearbeitungsverfahren Festwalzen Kein Zugriff
4. 2.4 Fazit und Erkenntnislücken aus dem Stand des Wissens Kein Zugriff
3 Zielsetzung und Vorgehensweise Kein Zugriff Seiten 36 - 38
1. 4.1 Versuchstechnik Kein Zugriff
2. 4.2 Geometrie-, Oberflächen- und Randzonenanalysetechnik Kein Zugriff
3. 4.3 Versuchswerkstoffe und -bauteile Kein Zugriff
4. 4.4 Zyklische Beanspruchung der Versuchsbauteile Kein Zugriff
5. 4.5 Fehlerbetrachtung Kein Zugriff
1. 5.1 Charakterisierung des initialen Zustands der Versuchsbauteile Kein Zugriff
2. 5.2 Mechanische Eigenschaften der Versuchsbauteile Kein Zugriff
1. 6.1 Modellaufbau Kein Zugriff
2. 6.2 Eigenspannungsentstehung und Verfestigung Kein Zugriff
3. 6.3 Verständnis des Deformationsverhaltens und Beeinflussung der lokalen Nahtgeometrie Kein Zugriff
1. 7.1 Einfluss des Festwalzens auf Oberfläche und Geometrie Kein Zugriff
2. 7.2 Einfluss des Festwalzens auf Randzoneneigenschaften Kein Zugriff
1. 8.1 Einfluss des Festwalzens auf die Ermüdungsfestigkeit der Schweißverbindungen Kein Zugriff
2. 8.2 Stabilität der prozessinduzierten Eigenspannungen Kein Zugriff
3. 8.3 Erklärungsansätze zur Ermüdungsfestigkeitssteigerung von Schweißverbindungen durch Festwalzen Kein Zugriff
9 Folgerungen für die Praxis Kein Zugriff Seiten 169 - 171
10 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 172 - 190