Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
Ermüdungsanalyse des Abgasgehäuses nach der AD-Merkblatt S2 ... 1
Berechnung der Vergleichsspannungsschwingbreite und Vergleichsmittelspannung ... 1
Berechnung der zulässigen Spannungsschwingbreite bei bekannter Lastspielzahl ... 4
Berechnung der zulässigen Lastspielzahl bei bekannter Spannungsschwingbreite ... 7
Berechnung der Deckel, Schrauben und Dichtungen mit Zusatzkräften ... 8
Berechnung der Deckel, Schrauben und Dichtungen nach AD-Merkblatt B0/B7 ... 9
Berechnung der erforderlichen Deckel-Wanddicke mit der Finiten Elemente Methode ... 11
Zusammenfassung ... 13
Ermüdungsanalyse des Abgasgehäuses nach der AD-Merkblatt S2
Das vorliegende Gehäuse wird für Versuchszwecke verwendet. Im Betrieb treten Druckschwankungen von maximal 3.0 bar und minimal – 0,8 bar bei einer maximalen Wandtemperatur von 200°C auf.
Für diese Betriebsbedingungen wird eine Lebensdauerberechnung durchgeführt und nachgewiesen, dass das Abgasgehäuse mindestens 1000 Lastzyklen standhält.
Berechnungsgrundlage ist das AD- Merkblatt S2 „Beanspruchung auf Weschselspannung“
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Berechnung der erforderlichen Deckel-Wanddicke mit der Finiten Elemente Methode
Zur Absicherung voriger AD-Merkblatt-Berechnung inder nur Flächenlasten aber keine Einzelkräfte berücksichtigt werden können, wird der Deckel 942 x 1124 mittels FEM nachgerechnet.
Es wird mit der gewählten Wanddicke = 30 mm und einem E-Modul = 200 000 N/mm2 gerechnet.
Die berechneten Biegespannungen müssen unter den zulässig primären Biegespannungen liegen:
s Betriebsdruck Primär Biegespannung = 195 N/mm2
s Prüfdruck Primär Biegespannung = 363 N/mm2
Berechnung der Biegespannung ohne Zusatzkräfte
Betriebsdruck: Zulässig, da die maximale Biegespannung = 183.9 N/mm2
kleiner als 195 N/mm2 ist.
[Abbildungen werden in dieser Leseprobe nicht angezeigt]
Prüfdruck: Nicht zulässig, da die maximale Biegespannung = 367.9 N/mm2
größer als 363 N/mm2 ist.
[Abbildungen werden in dieser Leseprobe nicht angezeigt]
Berechnung der Biegespannung mit Zusatzkräfte
Betriebsdruck: Zulässig, da die maximale Biegespannung = 188.18 N/mm2
kleiner als 195 N/mm2 ist.
[Abbildungen werden in dieser Leseprobe nicht angezeigt]
Prüfdruck: Nicht erforderlich
Zusammenfassung:
Auch mit den Zusatzkräften ist die Deckelwanddicke von 30 mm zulässig. Es wird aber empfohlen, aufgrund der beim Prüfdruck leicht über-schrittenen zulässigen Primär-Biegespannungen die Wanddicke auf 32 mm zu erhöhen.
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