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Thermomechanische Strukturberechnung für Verdichterlagergehäuse von Gasturbinen

Im Entwicklungs- und Entstehungsprozess von neuen Kraftwerkskomponenten sind zah...

Thermomechanische Strukturberechnung

Wir führen unterschiedlichste thermomechanische Strukturbetrachtungen durch – zum Beispiel instationäre thermomechanische Strukturberechnungen des gesamten An- und Abfahrprozesses von Turbinenkomponenten. Hierbei kommen sowohl linear-elastisches und elastisch-plastisches Materialverhalten als auch temperatur- und zeitabhängige Materialeigenschaften im FEM-Modell zur Anwendung. Auch die aufgebrachten Lasten im FEM-Modell können zeitabhängig berücksichtigt werden.

Wir verwenden zur Betrachtung von kleinen und kleinsten Konstruktionselementen (z.B. Bohrungen, Nuten, Radien...) in einem großen Bauteil spezielle Techniken. So nutzen wir die Submodell-Technik, um Spannungen und Dehnungen mit ausreichender Genauigkeit beurteilen zu können. Ebenso wie bei unseren strukturmechanischen Betrachtungen bieten wir hierzu ein breites Spektrum der Bewertung der Ergebnisse an:

  • Auswertung von Flanschberechnungen unter Anwendung der DIN EN 1591 sowie Auswertung von  Schraubenverbindungen unter Anwendung der VDI 2230
  • Überprüfung der Dichtigkeit (Ovalisierung, ausreichende Flächenpressung)
  • Designoptimierungen in mehreren Berechnungsschritten unter Einbeziehung der Konstruktion und Beachtung der Fertigungsmöglichkeiten im jeweiligen Produktbereich
  • Statische Festigkeitsauslegung von Bauteilen und Baugruppen nach firmeninternen Design-Philosophien und/oder entsprechenden Normen wie Eurocode, FKM, DIN, DIN EN und anderen
  • Durchführung von rechnerischen Nachweisen gemäß Richtlinien von Versicherungen (Industriforsikring, Germanischer Lloyd...) und Prüfanstalten (TÜV, DNV...) und Erstellung der erforderlichen Dokumentation
  • Lebensdaueranalysen (HCF, LCF) nach FKM-Richtlinie, den Methoden nach Manson-Coffin und Neuber oder entsprechenden Normen
  • Schweißnahtauslegung gemäß Nennspannungs-, Strukturspannungs- und/oder Kerbspannungskonzept

Wir beraten Sie auch bei der Erstellung interner Normenwerke von Standardbauteilen und arbeiten an der Umsetzung mit. Unsere Spezialisten kennen sich mit Software-Tools wie Ansys, Abaqus, MARC/MENTAT, Nastran/Patran, Pro/MECHANICA und Rohr2 bestens aus, verwenden bei kundenspezifischem Bedarf aber auch andere Lösungen.