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UNIVERSITÄT STUTTGART INSTITUT FÜR FÖRDERTECHNIK UND LOGISTIKInstitutsleiter Prof. Dr.-Ing. K.-H. Wehking
DFG- Projekt 2187 / 14-1
„Beanspruchung stehender Drahtseile - Berechnung mit der Finiten- Elemente- Methode und Verwendung der Ergebnisse für die
Lebensdauerberechnung von Drahtseilen“
Das o.g. Forschungsvorhaben wurde durch die Deutsche
Forschungsgemeinschaft DFG unter der Projektnummer
2187 / 14-1 gefördert. Der Abschlussbericht wurde bei der
Geschäftsstelle der DFG am 31.05.2010 eingereicht.
Ziel des Forschungsvorhabens
Die Lebensdauer stehender Seile ist nicht nur von den äußeren Einflüssen (bspw. Wind- oder Verkehrslasten) abhängig, sondern variiert unter identischer Belastung auch in Abhängigkeit der Seil-konstruktion. Als Ursache werden unterschiedliche Beanspruchungen der untereinander in Kontakt stehenden Einzeldrähte angenommen. Aufgrund von analytischen oder geometrischen Einschränk-ungen konnte eine spannungsmechanische Untersuchung bisher jedoch noch nicht durchgeführt werden. Das Ziel des Forschungsprojektes bestand somit darin, diese Lebensdauerunterschiede unter Anwendung der FE- Methode erstmalig spannungsmechanisch zu untersuchen und zu begründen. Die Ergebnisse sollten anschließend die Basis für ein FEM- gestütztes Lebensdauerberechnungsmodell bilden.
Zusammenfassung
Innerhalb des Forschungsprojektes wurden folgende Arbeitsschritte durchgeführt:
Folgende Aussagen können abschließend getroffen werden:
Das Drahtversagen an den hochbeanspruchten Drahtkontaktpunkten kann spannungsmechanisch mit Hilfe der FE- Methode plausibel visualisiert und begründet werden. Die Grundlagen für eine Lebens-dauerberechnung basierend auf den inneren Beanspruchungen des Seils sind verfügbar.
Die Ziele des Vorhabens wurden erreicht.
Mit freundlicher Unterstützung durch:Projekteckdaten:
Förderzeitraum: 01.07.2007 – 30.06.2009
Berichtszeitraum: 01.07.2007 – 31.05.2010
Projektumfang: 7 Arbeitspakete
• Modellierung eines Spiralseils (1x37) und eines komplexen Litzenseils (6x36) aus finiten
Elementen
• Vollständige Parametrisierung der FEM- Modelle
• Gewinnung von Kenntnissen über den querschnittsbezogenen Beanspruchungsverlauf in den
Drähten der modellierten Seile unter stehender Belastung
• Parametervariation (bspw. des Schlagwinkels) und Analyse der Beeinflussungen veränderter
Randbedingungen
• Datenbankanalyse, Einzelverifikation von Ergebnissen und Drahtanalysen
• Entwicklung und Erweiterung eines Ansatzes zur Berechnung der Seillebensdauer auf Basis
der mit der FEM berechneten Beanspruchungen im Seil und der bekannten Drahteigenschaften