Analytische Behandlung des Rohrendeproblems bei der Autofrettage von Rohren

Abstract

In dieser Arbeit werden die Autofrettage eines dickwandigen Rohres und die Grenzen einer sinnvollen Anwendung dieser behandelt. Es wird, unter Vereinfachungen, der Spannungszustand eines mit Innendruck belasteten, dickwandigen Rohres mit Hil- fe analytischer Gleichungen beschrieben. Hierbei wird der rein elastische, wie auch der elastisch-plastische Bereich des Rohres behandelt. Insbesondere das Rohrende im ebenen Spannungszustand. Dies wird unter Anwendung der Fließbedingungen nach TRESCA erreicht. Bei einer anschließenden Entlastung werden die im Rohr ver- bleibenden Eigenspannungen durch analytische Gleichungen beschrieben. Zusätzlich werden die Ergebnisse mittels einer Finite-Elemente-Analyse verifiziert.

This master thesis aimes to describe the Autofrettage of a thick-walled cylinder. An- other goal will be to discover its limits to provide a reasonable use. Under simplified assumptions, the stress condition of a thick-walled cylinder under pressure from its inside will be examined by using analytical equations. Therefore, it is important to not only focus simply on the elastic but also on the elastic-plastic range of the cylin- der. To obtain these results the yield criterions according to TRESCA will be applied. The remaining residual stress in the cylinder after a subsequent decrease of pressure will also be described with analytical methods. In addition to that, the results will be verified by using finite element analysis.