Schrauben von M8 bis M64

Berechnungen für Schraubenverbindungen 

  • Vergleich und Bewertung von Anziehverfahren
  • Lokale Ermüdungsberechnungen für Gewinde und Schraubenkopf
  • Schadensanalysen und Riss- und Bruchmodelle
  • Zugversuche an Schrauben und geschraubten Bauteilen
  • (Höherfrequente) Schwingversuche an Schraubengarnituren
Im Bild: Schrauben von M16 bis M64

Berechnung von gleitfest vorgespannten Verbindungen

Gleitfest vorgespannte Schraubenverbindungen (Bezeichnung GV) kommen z.B. bei Gittertürmen für Windenergieanlagen zum Einsatz. Von entscheidender Bedeutung ist dabei die fachliche Ausführung der Reibflächen, um die gewünschte Grenzgleitkraft auch gewährleisten zu können. 

Die Beanspruchung der Verbindung ergibt sich aus den Schnittgrößenanteilen der anzuschließende Bauteile. Im Beispiel unten wurde eine zweischnittige GV-Verbindung gewählt mit einer vorgespannten Schraube. Zwischen den Blechen und den Unterlegscheiben befinden sich zusätzliche Kontaktelemente, um Gleiten bzw. Reibeffekte zu erlauben. Im Wesentlichen waren dazu folgende Berechnungsschritte erforderlich: 

  • Geometrie der zweischnittigen GV-Verbindung modellieren
  • Werkstoffgesetze und Randbedingungen festlegen
  • Vorspannkraft mit Pretension-Elementen aufbringen
  • Kontaktalgorithmus mit entsprechenden Reibungszahlen definieren 
  • Belastung ansetzen (z.B. Zugspannung am Rand der Bleche)
  • Strukturanalyse
  • Postprocessing
 
FE-Modell für GV-Verbindung
Kontaktpressung
Kontaktstatus
Reibspannung

Schadensanalysen mit bruchmechanischen Methoden

  • Die SKI Ingenieurgesellschaft verfügt über bruchmechanische Methoden und lokale Ermüdungskonzepte, um die Lebensdauer von Schrauben unter statischer und dynamischer Belastung bewerten zu können. Für nähere Details kontaktieren Sie uns bitte.

     
Bruchbild im Gewinde einer Schraube

Schwingversuche für verschiedene Belastungsarten

Es können Schwingversuche an Schrauben mit folgenden Belastungsarten realisiert werden:

  • Zug
  • Biegung
  • Zug + Biegung
  • Torsion

Die Prüffrequenzen betragen je nach Schrauben- und Beanspruchungsgröße zwischen 20 und 200Hz.  

 
Resonanzprüfrahmen für Zug
Resonanzprüfrahmen für Zug + Biegung
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