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Konstruktive und festigkeitsgemäße Auslegung von Komponenten

Die Anforderungen an die Technik und die damit verbundenen Sicherheitsaspekte werden immer vielfältiger und komplexer. So werden beispielsweise für die Energieerzeugung und die Beherrschung von Störfällen in Kernkraftwerken eine Vielzahl unterschiedlicher Behälter, Rohrleitungen, Pumpen und Armaturen benötigt. Diese Komponenten werden durch Druck von innen und außen, durch Druckstöße, Temperaturtransienten und Strahlkräfte beansprucht und müssen auch bei Störfällen wie Erdbeben oder Flugzeugabsturz ihre Funktion erfüllen können. TÜV NORD prüft durch Vergleichsrechnungen, ob die gestellten Anforderungen von den Komponenten gewährleistet werden.

Die langjährigen Erfahrungen auf dem Gebiet der Festigkeit bieten wir weiterhin für Engineering-Dienstleistungen für konventionelle Kraftwerkstechnik, für den allgemeinen Anlagen- und Maschinenbau sowie in der Bahntechnik oder KfZ-Technik an.

Unsere Leistungen

Berechnung und Prüfung von dynamischen Problemstellungen

  • Hierzu gehören Standsicherheitsuntersuchungen von Behältern unter dynamischer Anregung, wie z.B. Erdbeben und rechnerische Analysen von Stoßvorgängen, wie z. B. Lastabsturz oder Flugzeugaufprall

Spannungs- und Ermüdungsanalysen

  • Für die Spannungs- und Ermüdungsanalysen komplexer Bauteilgeometrien verwenden wir die Finite-Elemente Programme ANSYS und ABAQUS. Die Erstellung der FE-Modelle erfolgt mittels entsprechender CAD-Tools wie CAE, PATRAN, Design-Modeler oder Autodesk-Inventor. Für Rohrleitungsberechnungen kommt das Programm ROHRII zum Einsatz. Darüber hinaus setzen wir für standardisierte Bauteile wie Stutzen, Flansche, Schrauben etc. das Programm Dimy sowie eigene Programme ein.

Zeitstandsfestigkeit/ Kriechberechnungen

  • Für ausgewählte Werkstoffe haben wir durch eigene Subroutinen für Kriechberechnungen den Anwendungsbereich der FE-Programme ergänzt und ein Bewertungskonzept für Kriechbeanspruchungen entwickelt. Grundlage unserer numerischen Analysen ist ein modifiziertes Graham-Walles-Materialgesetz.

Bruchmechanik

  • Es werden Leck-vor-Bruch-Analysen für Rohrleitungen und Behälter mittels analytischer und numerischer Berechnungsverfahren durchgeführt. Darüber hinaus kann mittels Rissfortschrittsberechnungen für bereits fehlerbehaftete Bauteile die voraussichtliche Restlebensdauer bis zum Versagen abgeschätzt werden.

Funktionsnachweise

  • Im Rahmen der Begutachtung von Systemen wird für Armaturen das Funktionsverhalten untersucht. Ausgehend von der theoretischen Ermittlung der erforderlichen Stellkräfte wird das Schließverhalten von Ventilen und Schiebern, auch unter Verwendung von Versuchsergebnissen, untersucht. Hierbei werden die verschiedenen Einflussfaktoren wie z. B. der Reibwert im Bewegungsgewinde oder zwischen Schieberplatte und Gehäuseführung berücksichtigt, damit auch im Anforderungsfall die Armatur ihre Aufgabe Öffnen oder Schließen erfüllt.

Maßstäbe und Gremienarbeit

  • Als Bewertungskriterien für unsere Analysen verwenden wir nationale und internationale Regelwerke sowie entsprechende Veröffentlichungen. Durch Mitgliedschaften in verschiedenen regelwerksgebenden Gremien stellen wir eine angemessene Umsetzung neuer Anforderungen sicher.