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Inhaltsverzeichnis
Liste der Formelzeichen
1 Einführung. 1
1.1 Inhalt des Buches. 1
1.2 Phänomenbeschreibung. 5
1.3 Gliederung des Buches und allgemeine Literaturhinweise. 14
2 Modellierung von Schweißtemperaturfeldern. 16
2.1 Bedeutung, Inhalt und Anwendung des Wärmeleitmodells. 16
2.2 Verteilte Wärmequellen. 23
2.3 Grundgleichungen der Wärmeleitung. 30
2.4 Temperaturfelder um momentane konzentrierte Wärmequellen. 34
2.5 Temperaturfelder um kontinuierliche konzentrierte Wärmequellen. 37
2.6 Temperaturfelder um momentane und kontinuierliche verteilte Wärmequellen. 46
2.7 Temperaturfelder um schnellwandernde Hochleistungsquellen. 51
2.8 Temperaturfelder in dimensionslosen Größen. 53
2.9 Anwendung des linearen Wärmeleitmodells auf komplexere Problemstellungen. 62
2.10 Spitzentemperatur, Abkühlgeschwindigkeit, Abkühlzeit und Verweilzeit. 67
2.11 Wärmeleitrechnung nach numerischen Verfahren. 83
3 Modellierung von Schweißeigenspannungen und Schweißverzug. 99
3.1 Modellgrundlagen. 99
3.2 Elastisch-plastisches Werkstoffverhalten und Finite-Elemente-Methode. 106
3.3 Stabelementemodell. 121
3.4 Ringelementemodell. 131
3.5 Scheibenelementemodell mit ebener Spannung. 156
3.6 Scheibenelementemodell mit ebener Dehnung (Querschnittmodell).164
3.7 Schalen- und Plattenelementemodell. 180
3.8 Körperelementemodell. 183
3.9 Elastisches Wärmespannungsmodell. 199
3.10 Elastisches Schrumpfkraftmodell. 205
3.11 Elastisches Eigenspannungsquellenmodell. 227
3.12 Verzugsmodelle. 246
3.13 Beulverzugsmodelle. 260
3.14 Modellintegration in Festigkeitsanalysen. 267
4 Thermodynamische und thermomechanische Werkstoffkennwerte. 282
4.1Übersicht. 282
4.2 Thermodynamische Werkstoffkennwerte. 282
4.3 Thermomechanische Werkstoffkennwerte. 289
4.4 Kombinierte Diagramme von Werkstoffkennwerten. 297
4.5 Werkstoffkennwerte zur Gefügeumwandlung. 302
4.6 Spannungsrelaxation durch Glühen. 314
5 Meßverfahren für Temperatur, Eigenspannungen und Verzug. 322
5.1Übersicht und Bedeutung. 322
5.2 Temperaturmeßverfahren. 322
5.3 Eigenspannungsmeßverfahren. 326
5.4 Verzugsmeßverfahren. 344
5.5Ähnlichkeitsbeziehungen für Versuchsschweißungen. 349
Literaturverzeichnis. 352
Sachverzeichnis. 386
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Sachverzeichnis
Das Sachverzeichnis ist als Ergänzung des Inhaltsverzeichnisses konzipiert. Es werden...
A
Abdrehverfahren 338, 382
Abkühlgeschwindigkeit 69, 70, 78, 79, 305
Abkühlzeit 16, 70-72, 306
Abschmelzen (Elektrode) 22, 45
Abschneidetemperatur 99, 109, 118
Abtrageverfahren 228-232, 337, 338, 382
Ähnlichkeitsbeziehung 349-351
Aluminium 98, 282, 284, 285, 289, 290
Aluminiumlegierung 8, 158, 159, 173-175, 181, 184, 186, 190, 191, 205, 224, 225, 265,...
Anfangsdehnung: s. Eigendehnung
Anfangsspannung: s. Eigenspannungsquelle
Anriß, technischer 271
Aufbohrverfahren 338, 339, 382
Aufhärtung 17, 18, 268, 269
Aufschweißversuch 132, 133
Auftragnaht 22, 24, 141, 166, 186, 237, 239, 257; s. a. Oberflächennaht
Ausschneideverfahren 236, 239, 328, 329, 334-337, 381
Austenitspitzentemperatur 306, 307
Austenitumwandlung 109, 168, 185, 253, 286, 287, 301, 305-308, 310-313
Austenitverweilzeit: s. Verweilzeit
B
Bainit 109, 168, 185, 302, 305-308, 313
Behälter 147, 152, 169, 170, 193, 260, 261, 337
Beryllium 140, 141
Betriebsfestigkeit: s. Ermüdungsfestigkeit
Beulen 273-276; s. a. Beulverzug
Beulverzug 246, 260-266
Biegepfeilverfahren 337, 338
Biegeschrumpfung: s. Biegeverzug
Biegeverzug 13, 161-163, 246, 247, 253-256
Blei 282, 289
Blockieren (finite Elemente) 118, 119
Bohrlochverfahren 152, 167, 329-337, 381-382
Bolzenschweißen 140, 141
Brennschneiden 11, 162, 163, 180, 231
C
CCD-Kamera 325, 347
Computational Weld(ing) Mechanics 4
D
Dampfkessel 153, 197
Dehngrenze: s. Fließdehngrenze
Dehnung, ebene: s. Querschnitt, ebenbleibender
Dehnung, thermische: s. Wärmedehnung
Dehnung (Unterteilung) 107
Dehnungsmeßstreifen (DMS) 152, 239, 327, 328, 330-333, 335, 337, 338
Dichte 290, 291, 297-301
Differenzenverfahren 84, 85
Diffraktometer 339, 340
Dilatometerkurve 291, 305, 311, 344
Doppel-T-Träger 13, 242, 255, 327
Dreistabmodell 126-128
E
Eckstoß 217, 269
Eigendehnung 227-229
Eigendehnungsmodell 227-246, 372, 373
Eigenspannung 5-12, 99-281, 352
Eigenspannungsberechnung 99-281
Eigenspannungsmessung, akustoelastische 342, 343, 384
Eigenspannungsmessung (allgemein) 326-343, 380-384
Eigenspannungsmessung, magnetische 343, 384
Eigenspannungsmodell, elastisches 106, 199-246
Eigenspannungsquelle 227-229
Eigenspannungsquellenmodell 227-246, 372, 373
Einspanngrad 219-221
Einstabmodell 209, 210, 243, 312
Eisen 282, 284, 285, 289, 290
Eisen-Kohlenstoff-Diagramm 302
Elastizitätskonstante, röntgenografische 340
Elastizitätsmodul 293, 294, 297-301, 309, 316, 317
Elastizitätstheorie 354
Elektronenstrahlschweißen 21, 123, 124, 152, 169, 170, 224, 225
Elektroschlackeschweißen 113, 187, 351
Elemente, stille und hinzugefügte 90, 93, 119, 120, 194
Elementenetz: s. Finite-Elemente-Netz
Elementtypus 120
Emissionsgrad 33, 289, 325
Enthalpie 86, 87, 285-287
Enthärtung 173, 174, 187
Entkopplung (Teilmodelle) 4, 5, 101-103
Ermüdungsfestigkeit 271-273, 375
Erstarren 354
Euler-Ansatz 95, 97, 98, 117, 168, 183, 187
Explosionsplattieren 29
Extradehnung: s. Eigendehnung
F
Feinkornstahl: s. Stahl, niedriglegierter
Ferrit 109, 168, 302, 303, 305-308, 313
Festigkeit, statische und dynamische 267-271, 375
Finite-Elemente-Netz 88-90, 94, 98, 105, 118, 135, 142, 143, 148-151, 154, 155, 160, ...
Finite-Elemente-Verfahren 85-87, 107, 115-198, 361-371
Finite-Differenzen-Verfahren: s. Differenzenverfahren
Finite-Volumen-Verfahren 85
Flanschkippen 258, 259
Flickenschweißen 162
Fließbedingung 108, 113
Fließdehngrenze: s. Fließgrenze
Fließgesetz 12
Fließgrenze 108, 294-301, 306-313
Fließgrenzenheterogenität 128, 129
Fließgrenzenhysterese 179, 186
Flugtriebwerk 182
Formstabilität 273-276, 375, 376
Fugenbewegung: 247, 252, 253, 259
Fugengeometrie 22, 69
Fugenversatz 247
G
Gefügeumwandlung 302-313; s.a. Austenitumwandlung
Gestaltänderungsenergiehypothese 108
Gleichungssystem, lineares 87
Gleitmodul 108, 293
Glühen 148, 150, 151, 314-321
Glühtemperatur 314-321
Glühzeit 314-321
Gradientenverfahren 280, 281
Grobkorn 68, 75, 268, 304
Grobmodell 120, 121
Größen, dimensionslose 53-62
H
Halbkörper 18, 34, 35, 37-40, 56, 58, 350
Haltezeit: s. Verweilzeit
Härte 187
Hauptschubspannungshypothese 108
Heftnaht: s. Strichnaht
Heißrißfestigkeit 154, 156, 165, 276-278, 376
Hochleistungsquelle 51-53
Holloman-Jaffe-Zahl 320, 321
Hookesches Gesetz 107
Houldcraft-Heißrißprobe 159
I
Implantschweißprobe 140, 141, 279, 280
Impulslichtbogenschweißen 22, 65
Inconel: s. Nickellegierung
Infrarotthermografie 325
J
J-Integral 270, 271
K
Kaltrecken 128-131
Kaltrißfestigkeit 278-280, 376, 377
Kastenträger 172, 259
Kehlnaht 161, 189, 190, 196, 238, 240, 241, 257
Kerbbeanspruchung 271-273
Körperelementemodell 120, 138, 183-198, 369-371
Körperringelement: s. Ringelement
Kompressionsmodul 108, 293
Konvektion 17, 60, 61
Korrosionsfestigkeit 280
Kreisnutschweißversuch 143, 190, 191, 276
Kreisplatte 10, 100, 133, 137, 138, 141, 143, 144, 162, 190, 191, 198, 225, 226, 261,...
Kreisringplatte 143, 144
Kreisscheibe: s. Kreisplatte
Kriechdehnung 111-114
Kriechgesetz 112, 113
Kriechkennwert 297
Kriechtheorie 107, 150, 354
Kugeleindruckverfahren, holografisches 343, 384
Kugelschale 146, 147, 153, 154, 223, 255, 337, 346
Kupfer 282, 289
Kupferlegierung 152, 193, 300
L
Lagenfolge: s. Mehrlagenschweißen
Lagrange-Ansatz 87, 97, 116, 117, 188
Lamellenbruch: s. Terrassenbruch
Längsnaht 11, 13, 44, 45, 124, 129, 185-190, 193, 206, 221, 222, 255, 262-266
Längsschrumpfkraft 205-218
Längsschrumpfung 13, 213, 214, 246, 247, 253
Längssteife: s. Versteifungsrippe
Längsverzug: s. Längsschrumpfung
Laserstrahlschweißen 21, 23, 27, 171-173, 184, 188, 198
Lichtbogenschweißen (mit Mantelelektrode) 21, 27, 216
Lichtbogenzündstelle 22
Lochschweißen 132
Löten 2
M
Magnesium 282, 289
Marangoni-Strömung 168, 169
Martensit 109, 167, 168, 303, 305-308, 312, 313
Mathematik, angewandte 355
Maximaltemperatur: s. Spitzentemperatur
Mehrlagenschweißen: 73-77, 90, 91, 125, 146-148, 150, 152-155, 175-181, 190, 194-197,...
Mischungsregel 304
Mismatch 128, 129, 181
Modellintegration 137-140, 267-281, 375-377
N
Nahtaufwölbung: s. Nahtüberhöhung
Nahtende 157, 184
Nahtschweißen 93-99, 105, 121-266
Nahtschweißmodell, quasistationäres 31, 32, 38-46, 123, 147
Nahtüberhöhung 114, 115, 133
Netz, abgestuftes, adaptives und überlappendes 88-90; s. a. Finite-Elemente-Netz
Neutronenstrahlverfahren 341, 342, 382, 383
Nickel 282, 289
Nickellegierung 146, 154, 175, 300, 341
Niederspannungsbruch 268
Normalquelle: s. Wärmequelle, normalverteilte
Nusselt-Zahl 287
O
Oberflächennaht 168-170
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