Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Wellrohren

Lukas Wunsch

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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Abstract

Die vorliegende Arbeit umfasst die mechanische Charakterisierung von austenitischen Edelstahlrohren, welche eine gewellte Mantelform aufweisen. Solch speziell geformte Rohre werden in der Fachliteratur als Wellrohre bezeichnet. Wellrohre werden über einen mehrstufigen Kaltumformprozess hergestellt. Dabei wird das Metallband über einen Gleitbiege- oder Rollformprozess zu einem Spaltrohr geformt. Eine Schweißeinrichtung verschließt mit einer durchgehenden Schweißnaht den Spalt. Das längsnahtgeschweißte Glattrohr wird anschließend mit Hilfe eines rotierenden oder taumelnden Werkzeuges zu einem Wellrohr kaltumgeformt. Je nach Rohrkontur kann der Wellprozess ein- oder mehrstufig Ausgeführt werden. Wellrohre finden Anwendung als flexible Leitungen für den Transport von fossilen Brennstoffen wie Erdöl und Erdgas. Weiters werden sie in Wärmetauschern oder Solaranlagen verwendet. Aufgabe der Arbeit war es, das mechanische Verhalten der Wellrohre unter definierten Belastungsfällen experimentell zu charakterisieren und die Versagensgrenzen zu ermitteln. Dazu wurde das Wellrohr Axial-, Radial- und Biegebeanspruchungen ausgesetzt. Zur Untersuchung des Berst- bzw. Implosionsverhaltens wurde eine geeignete Druckkammer konstruiert und gefertigt. Neben den experimentellen Untersuchungen wurden die jeweiligen Belastungsfälle mit Hilfe des Finite-Elemente Softwarepakets Abaqus/CAE modelliert. Die Ergebnisse aus der Simulation wurden mit denen aus den Experimenten verifiziert. Aus diesen Erkenntnissen besteht die Möglichkeit einer Vorhersage über die Belastungsgrenzen von Wellrohren mit einer geometrisch veränderten Kontur bereits in der Entwicklungsphase.
Titel in ÜbersetzungCharacterization of mechanical properties of corrugated tubes
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Buchmayr, Bruno, Betreuer (intern)
  • Weiß, Stefan, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung29 Juni 2012
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2012

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 01-06-2017

Schlagwörter

  • Wellrohr
  • mechanische Eigenschaften
  • Druckkammer

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