Kugelschalen aus HY-80 Stahl werden hauptsächlich im Bereich des U-Bootbaus eingesetzt. Sie bilden einen wichtigen Teil des Druckkörpers. Kugelschalen werden durch das Zusammenschweißen von gebogenen Segmenten hergestellt. Durch den Herstellungsprozeß entstehen Eingenspannungen in der Schale. Es soll in diesem Projekt untersucht werden, welchen Effekt diese Eigenspannungen auf die Stabilität der Schale gegen Außendruckbelastung haben.
Einfluß der Schweißeigenspannungen auf die Schalenstabilität soll numerisch mit Hilfe der FEM untersucht werden. Als Eingangsdaten für die Berechungen werden die genauen Eigenspannungsverteilungen benötigt. An realistischen Schweißproben werden deshalb Untersuchungen der Neutronendefraktometriemessung durchgeführt. Vergleichend kommen zerlegende Verfahren zum Einsatz.
Berechungen des kritischen Beuldrucks mit herkömmlichen (impliziten) FE-Methoden erweißt sich als sehr schwierig, das beim Eintreten des Versagensdruckes zu numerischen Instabilitäten kommt (negative Steifigkeitsmatrix). Es werden deshalb explizite FE-Methoden verwendet, die hauptsächlich im Bereich Crashberechnung eingesetzt werden.
Ergebnisse dieser Technik finden Sie hier.
Bearbeiter: Lars
Grünitz, M.Sc. (Eng) UCT
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. W. Fricke
Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
Stand: März 2002