Mechanik: Statik & Dynamik

Wir unterstützen Sie bei der Analyse des Verhaltens Ihrer Maschinen und Bauteile bei statischer Belastung. Dies umfasst z. B. die Untersuchung des allgemeinen Verformungs- und Belastungsverhaltens oder der Interaktion zwischen verschiedenen Komponenten Ihrer Maschine. So können konstruktive Schwachstellen oder ungewolltes Verhalten bereits im frühen Entwicklungsstadium oder z. B. bei einem Maschinenausfall identifiziert werden.

Beispielhaft zeigt das folgende Bild die Vergleichsspannung (GEH) in einer vereinfacht modellierten Schweißnaht unter statischer Belastung. Mit diesem sehr einfachen Modell kann das ursprünglich gewählte Design mit einseitiger Kehlnaht bereits als unzulässig identifiziert und Alterativen wie z. B. eine beidseitige Kehlnaht oder Stumpfnaht untersucht werden.

Wir unterstützen Sie beim norm- bzw. richtlinienkonformen statischen, dynamischen und Ermüdungsfestigkeitsnachweis von geschweißten und nicht-geschweißten Bauteilen, Verbindungsmitteln, Verankerungen usw. nach europäischen und amerikanischen Regelwerken.

Übersicht Regelwerke

Geschweißte Bauteile

  • FKM Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“
  • DIN EN 1993-1-8 (Eurocode)
  • AISC 360

Nicht-geschweißte Bauteile

  • FKM Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“
  • DIN EN 1993-1-8 (Eurocode)
  • AISC 360

Schrauben

  • VDI 2230 Blatt 1 & 2
  • DIN EN 1993-1-8 (Eurocode)
  • AISC 360

Bolzen und Nieten

  • DIN EN 1993-1-8 (Eurocode)
  • AISC 360

Verankerungen

  • ACI 318
  • DIN EN 1992-4 (Eurocode)
  • ETAG 001, Annex C

Effiziente Lebensdauerberechnung

Wir bieten Ihnen eine effiziente Lebensdauerberechnung dank des Einsatzes moderner Software (nCode DesignLife). Dadurch erhalten Sie zügig zuverlässige Aussagen über die maximale Einsatzdauer einzelner Bauteile und können z.B. Wartungsintervalle und -arbeiten mit minimalen Materialeinsatz gezielt planen.

Beispielhaft zeigt das folgende Bild die Lebensdauerberechnung eines gekerbten Bauteils unter zyklischer Belastung:

Gekerbtes Bauteil

Rohr- und Behälterbau

Im Rohr- und Behälterbau umfasst unser Portfolio folgende Leistungen:

  • Statische Berechnung der Rohrleitung und der Tragfähigkeit des umgebenden Stahlbaus
  • Spannungs-, Innendruck- und Flanschnachweis
  • Verformungsanalyse
  • Berücksichtigung von realen Stützen- und Behältersteifigkeiten und dynamischen Beanspruchungen
  • Berücksichtigung von Randpunktverformungen z.B. an Behältern und Bestandsleitungen
  • Detaillierte FE-Berechnungen einzelner ausgewählter Komponenten, z.B. mittels ANSYS Workbench
  • Ermittlung und Berücksichtigung zulässiger Stützen-, Lager- und Stutzenlasten für alle Betriebslastfälle
  • Ertüchtigung kritischer Rohrleitungsbereiche
  • Auswahl von normgerechten Rohrleitungskomponenten oder aus umfangreichen Datenbanken bekannter Hersteller
  • Druckverlust Berechnungen in der gesamten Rohrleitung
  • Ableitung von Rohr-Isometrien
  • Umfangreiche Dokumentation und Aufbereitung aller Ergebnisse und Erstellung prüffähiger Berichte

Wir bieten zeitsparende und konstruktionsbegleitende Analysen der Strukturspannungen in der Rohrleitung sowie des umgebenden Stahlbaus unter verschiedenen Betriebslastfällen und Umwelteinflüssen an. Dabei richten wir uns nach den gängigen Normen EN 13480, ASME und anderen, gerne auch unter Berücksichtigung mehrerer Normen gleichzeitig. Wir modellieren und analysieren sowohl Bestandswerke als auch Neubauten mit gängigen Rohrleitungstools wie z. B. Rohr2.
Um „sauber“ an bestehende Berechnungen oder Bestandswerke anknüpfen zu können, bilden wir realitätsnahen Systemgrenzen nach. Dabei reicht das Spektrum von einfachen featurebasierten Randdefinitionen über reale Randpunktverformungen bis hin zu komplett ausmodellierten Behältersteifigkeiten.

Kosten immer im Blick

In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden suchen wir nach kostengünstigen Möglichkeiten zur Ertüchtigung von kritischen Stellen. Der Fokus liegt dabei auf projektspezifisch kostengünstigen Konzepten, unter Berücksichtigung der vor-Ort-Bedingungen und individuellen Verfügbarkeiten von Bauteilen. Teilweise lassen sich kostenintensive Komponenten (wie z. B. Kompensatoren) mit günstigeren Alternativen (wie z. B. Anpassung der Steifigkeiten in der Rohrleitung) ersetzen.

Normgerechte Auslegung

Weiterhin bieten wir Ihnen vollumfängliche Unterstützung bei der normgerechten Auslegung von Maschinengestellen und Stahltragwerken u.a. hinsichtlich der:

  • Definition von Lastfällen unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen wie z.B Erdbeben-, Wind- und Schneelasten nach amerikanischen (z.B. ASCE 7) und europäischen (z.B. DIN EN 1990) Regelwerken.
  • Des Weiteren können während des Transports und Krantransports auftretenden Belastungen untersucht und entsprechende Transport-Konzepte erstellt werden.
  • Tragfähigkeit von Bauteilen, Schweißnähten, Schraubenverbindungen und Verankerungen
  • Eigenfrequenzen des Tragwerks sowie deren Anregbarkeit im Betrieb und Störfall

Das nebenstehende Bild zeigt beispielhaft die Modellierung und Berechnung eines Stahltragwerks (Tunnelrutsche):

Tunnelrutsche