Kollisionen sind die häufigsten Ursachen für Strukturschäden im Offshorebereich. Kollisionsbeanspruchungen haben in der Regel bleibend deformierte Bauteilgeometrien bis zu Perforationen zur Folge, die Steifigkeitsverluste verursachen und gleichzeitig zu komplizierten elasto-plastischen Restspannungsfeldern führen. Für den Weiterbetrieb werden dann in der Regel aufwendige Reparaturen unter Betriebsbedingungen erforderlich. Im vorliegenden Beitrag wird über Traglastversuche an reparierten offshoretypischen Bauteilen auf einer Großprüfanlage berichtet, wobei das Hauptaugenmerk der Versuchsplanung und -ausführung auf die Nutzung der experimentellen Ergebnisse zur Verifikation numerischer Prognosen der Grenztragfähigkeit reparierter Bauteile lag. Analog zum Verfahrensablauf einer numerischen Analyse zur Simulation des Grenztragverhaltens reparierter Bauteil wurden daher Versuchskörper hergestellt, an denen jede einzelne Phase meßtechnisch begleitet wurde. Für die Durchführung der axialen Grenzlastversuche unter Einschluß der globalen progressiven Versagensmechanismen waren grundsätzliche Fragen der Versuchsgestaltung hinsichtlich der Lasteinleitung, der sicheren Lagerung der Versuchskörper sowie der stabilen Steuerung des Versuchsablaufs zu klären. Um das Versuchsrisiko infolge der extrem großen Steifigkeit der Versuchskörper weitgehend einzuschränken wurden umfangreiche versuchstechnische Maßnahmen getroffen: 1. Numerische Simulation des Belastungsregimes als Kontaktproblem zur Vermeidung von Randeffekten (Krüppelungen) währen der Lasteinleitung. 2. Numerische Analyse der Verformungscharakteristik der Großprüfanlage. 3. Vorversuche mit einem Versuchskörper geringerer Steifigkeit. 4. Begleitende Dehnungskontrollen an der Lasteinleitung. 5. Computergestützte Visualisierung des aktuellen Bauteilzustandes zur Erfassung lokaler progressiver Versagensformen. Im deutlichen Unterschied zum 'konventionellen' Versagen der intakten oder auch geschädigten Schalenstruktur erzwingt die mit einer Flicken-Reparatur zugewonnene lokale Steifigkeit einen neuen Versagenstyp. Wie die aufgezeigte strukturmechanische Bewertung zeigt, lassen sich die Tragfähigkeitsverluste aus einer Kollisionsschädigung mit einer Flicken-Repara ratur kompensieren.


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    Title :

    Traglast im Experiment - Grundlage für numerische Abschätzungen der Grenzfestigkeit reparierter Bauteile


    Additional title:

    Ultimate load in experminet-basis for numerical assessments of ultimate strength of repaired structures


    Contributors:
    Röhr, U. (author) / Fethke, K. (author) / Jackstell, B. (author)


    Publication date :

    1999


    Size :

    9 Seiten, 10 Bilder, 15 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German