Neue Bewertungsmethodik für Schweißverbindungen
Im Rahmen des Projekts haben wir eine neue Bewertungsmethodik zur Lebensdauerprognose von Schweißverbindungen entwickelt. Die Methode ist zuverlässig, einfach anwendbar und speziell auf mehrachsige zeitvariable Beanspruchungen ausgelegt. Besonderer Fokus lag dabei auf einer hohen Praxistauglichkeit sowie einem ressourcen- und kosteneffizienten Design maritimer Tragstrukturen – ohne Kompromisse bei der Sicherheit.
Versuchsprogramm und Prognosequalität
Mithilfe eines umfangreichen Versuchsprogramms an geschweißten Stahlverbindungen unter simultaner Biege- und Torsionsbelastung sowie einer aus verfügbaren Literaturdaten erstellten Datenbank konnte eine Verbesserung der Prognosequalität zwischen 24 % und 77 % gegenüber gängigen Methoden aus Normen und Regelwerken nachgewiesen werden.
Künstliche Intelligenz
Gleichzeitig wurden künstliche neuronale Netze auf Grundlage der Experimente und der Datenbank trainiert und Methoden aus dem Bereich der erklärbaren Künstlichen Intelligenz (XAI) angewandt, um das neu entwickelte Bewertungskonzept zu validieren und ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zu ermöglichen.
Finite-Elemente-Modelle
Die lokal wirkenden Beanspruchungen in den versagenskritischen Schweißnahtkerben wurden dabei mithilfe von Finite-Elemente-Modellen berechnet.
Veröffentlichungen
https://doi.org/10.1007/s40194-024-01716-6
https://doi.org/10.1007/s40194-025-02080-9
https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2025.109458
Abschlussbericht:
https://doi.org/10.34657/24448
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
