Schweißnähte - Autodesign, Eingabe, Warnungen, Darstellung

Benutzerdefinierte Schweißelektroden

Schweißmaterial ist jetzt ein editierbares Element in der MPRL (Material and Product Range Library). Sie können jetzt die Schweißelektroden unabhängig von einer Stahlsorte für verbundene Bleche definieren.

Um ein benutzerdefiniertes Schweißmaterial hinzuzufügen, gehen Sie zur Registerkarte Materialien, fügen Sie eine Schweißnaht hinzu und bearbeiten Sie deren Eigenschaften.

Außerdem kann der Korrelationsfaktor β_w vom Standardwert 0,8 geändert werden, um ihn z. B. an die Anforderungen für rostfreien Stahl anzupassen (β_w = 1,0 für eine Schweißnahtfestigkeit von weniger als 360 MPa).

Sie können dann das Schweißelektrodenmaterial in einem Kombinationsfeld einer beliebigen Schweißnaht eines beliebigen Vorgangs zuordnen. Alternativ können Sie auch ein neues Schweißmaterial hinzufügen.

Die Prüftabellen und der Bericht wurden so erweitert, dass sie immer Informationen über die Schweißelektroden und ihre Parameter enthalten.

Autodesign der Schweißnähte zu voller Tragfähigkeit

Mit dieser Funktion kann der Benutzer die Schweißnahtgröße auf der Grundlage der Festigkeit der geschweißten Platte optimieren. Dies verkürzt die Konstruktionszeit und gewährleistet eine sichere Schweißnahtgröße für alle Schweißnähte des Verbindungsprojekts.

Über die rechte Maustaste auf dem Menüpunkt Operationen im Menübaum können Sie den Algorithmus Autodesign der Schweißnähte zu voller Tragfähigkeit für alle Schweißnähte innerhalb des Verbindungsprojekts auf einmal ausführen.

Für den Algorithmus wird davon ausgegangen, dass die Platte auf Zug belastet wird (was für die Schweißnahtauslegung gefährlicher ist) und dass die Länge der Schweißnaht mit der Länge der damit verbundenen Plattenkante identisch ist. Die Zugfestigkeit der Platte wird als die Schweißnahtfestigkeit bei senkrechter Belastung angenommen und die Schweißnahtgröße wird dann abgeleitet. Die Eingaben sind:

• Dicke der angeschlossenen Platte an der Kante (oder der dünneren Platte im Fall von Kante an Kante)
• Streckgrenze des Materials der angeschlossenen Platte
• Bruchfestigkeit des Schweißmaterials
• Sonstige Schweißparameter (Faktoren, Koeffizienten, z. B. βw)
• Teilsicherheitsbeiwerte für das Plattenmaterial
•  Teilsicherheitsbeiwerte für das Schweißmaterial

Die Rundung der Werte für die Schweißnahtdicke oder die Schenkelgröße kann unter Einstellungen, Vorbemessung und Schweißnahtgröße eingestellt werden.

Abschätzung der Gesamtkapazität einer Schweißnaht

In der Ergebnis-Registerkarte für Schweißnähte sind zwei Auslastungsgrade aufgeführt. U_t (Spannungsauslastung) zeigt den Auslastungswert des am stärksten beanspruchten finiten Elements der gesamten Schweißnaht (Spitzenwert), während Ut_c (Schweißnahtkapazitätsauslastung) die Auslastung der gesamten Schweißnaht angibt und somit dem Anwender Informationen über die verbleibende Schweißnahtkapazität liefert.

Da die Spannungsverteilung in Schweißnähten in FEM-basierten Modellen in Abhängigkeit von der aufgebrachten Last unsicher variiert, ist es nicht einfach, die verbleibende Kapazität als lineare Funktion zu bestimmen. Mit zunehmender Belastung kann sich die Spannungsverteilung in der Schweißnaht sehr stark verändern.

Für die Berechnung von Ut_c wird eine maschinelle Schätzfunktion verwendet. Basierend auf dem Lernen aus einer großen Anzahl von Schweißverbindungsmodellen und verschiedenen Belastungsszenarien kann der Algorithmus die verbleibende Schweißnahtkapazität genau vorhersagen. Die Zahl wird im Menüpunkt Nachweis im Register Schweißnähte in der Tabellenspalte Ut_c angezeigt.

Diese Funktion ist der erste erfolgreiche Einsatz von KI und maschinellem Lernen zur Bestimmung der Kapazität von Schweißnähten. Und das Beste ist, dass die Anwendung dies innerhalb eines Toleranzbereichs von 10 % tun kann! Das kann als hervorragendes Ergebnis betrachtet werden.

Diese Funktion ist auf Projekte in Eurocode beschränkt.

Allgemeine Schweißnaht in der 3D-Darstellung hervorgehoben

Es gibt eine einfache Verbesserung in der 3-D-Darstellung der Connection Anwendung zur besseren Orientierung, insbesondere bei größeren Verbindungsmodellen, die über BIM-Links aus CAD-Anwendungen importiert werden.

Wenn eine allgemeine Schweiß- oder Kontaktoperation ausgewählt wird, wird die Schweißnaht in der 3D-Darstellung (standardmäßig) orange hervorgehoben.

Verbesserung des FEM-Modells für Stumpfnähte

Das Finite-Elemente-Modell für Stumpfnähte wurde aktualisiert. Das Modell der Stumpfnähte ähnelt nun dem Modell der Kehlnähte, was es dem automatischen Elementgenerator erleichtert, unter bestimmten Bedingungen eine Stumpfnaht zu erzeugen, insbesondere für Hohlprofile.

Verbesserte Visualisierung des Schweißnahtnachweises

Der Nachweis von Schweißnähten mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode unterscheidet sich von herkömmlichen Konstruktionsberechnungen. Bei herkömmlichen Berechnungen können kleine Exzentrizitäten, Verformungen, Torsionen und Poisson-Koeffizienten usw. vernachlässigt werden.

Diese Spannungskomponenten werden nun angezeigt:

• σ_ꓕ
• τ_ꓕ
• τ_‖

Diese Spannungen werden in allen Normen für die weitere Schweißnahtbewertung verwendet.

Gleichwertige Spannungen werden zur besseren Übersichtlichkeit je nach Warn- und Optimalprüfungsstufe grau/grün/orange/rot dargestellt (bearbeitbar in den Normeinstellungen).

Diese verbesserte Funktionalität hilft Ingenieuren, die Spannungen in Schweißverbindungen zu verstehen.

Verfügbar in IDEA StatiCa Steel und IDEA StatiCa Complete.