Lebensdauer großer verdrehter, zugschwellbelasteter Drahtseile
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Einfluss der Größe auf die Lebensdauer verdrehter zugschwellbelasteter Drahtseile war bisher nicht quantifizierbar. Mit dem durchgeführten Forschungsprojekt wurde erstmals ein umfassendes und grundlegendes Verständnis für diesen Einfluss geschaffen. Es wurden systematische Untersuchungsergebnisse zum Einfluss von verschiedenen Durchmessern und Lastparameter auf die Lebensdauer erarbeitet. Diese wurden in umfangreichen experimentellen Versuchsreihen mit systematischer Variation der relevanten Versuchsparameter sowie anschließenden mathematischen Auswerteverfahren gewonnen. Im Rahmen des durchgeführten Projektes wurden folgende Ergebnisse erarbeitet: 1. Eine reproduzierbare und übertragbare Datenbasis der durchgeführten experimentellen Versuche zur Prognose der Seillebensdauer verdrehter, zugschwellbelasteter Drahtseile einer Seilkonstruktion (6x36WS IWRC) und drei verschiedener Durchmesser (12mm, 20mm, 40mm) wurde erarbeitet. 2. Die gegenseitige Beeinflussung von unterschiedlichen Durchmessern und kombinierter Zugschwell- und Verdrehbelastung sowie die hieraus resultierenden lebensdauerbeeinflussenden Effekte im Seil wurden eingehend untersucht. 3. Basierend auf den experimentellen Versuchserkenntnissen wurde die von Ernst 2012 entwickelte Lebensdauerberechnungsmethode erweitert und somit den realen Bedingungen angeglichen. Ernst hatte bisher lediglich einen Durchmesserbereich von 12 mm betrachtet. In der Realität, gerade im Offshore-Bereich (Bohrinseln, Windkraftanlagen auf dem Meer), kommen häufig deutlich größere Seildurchmesser zum Einsatz. Das im Rahmen dieses Forschungsprojektes erarbeitete Berechnungsverfahren berücksichtigt erstmals verdrehte Seile bis 40 mm Durchmesser. 4. Mit Hilfe mikroskopischer Untersuchungen wurden die Schädigungseffekte im Seil eingehend untersucht. Das Grundlagenverständnis für die Schädigungs- und Verschleißvorgänge zugschwellbelasteter Seile und der Einfluss von Verdrehungen auf diese Schädigungsvorgänge wurde entscheidend erweitert. Die erzielten Ergebnisse werden unmittelbar als auch mittelbar sowohl bei laufenden als auch bei zukünftigen Forschungsarbeiten am Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) sowie in der Weitergabe bei Schulungen und auch im Bereich der universitären Lehre Verwendung finden. Idealerweise erweisen sich die im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse und Untersuchungsansätze neben dem direkten Erkenntnisgewinn für Wissenschaft und Industrie bei weiterführenden Fragestellungen als hilfreich, in denen der Verdrehung von Drahtseilen eine tragende Rolle zukommt (Abspannungen von Ölplattformen, Pipelines, Windkraftanlagen oder Ähnlichem). Beispielsweise können durch Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse aufgetretene Schadensfälle hinsichtlich des Einflusses der Verdrehung zukünftig quantitativ analysiert werden.
