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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