Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

IGF bewegt: Erhalten Sie in Bild und Ton Einblicke in die IGF.

Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Modellierung von Schweißnähten zum Nachweis der Ermüdungsfestigkeit mit dem Örtlichen Konzept

Laufzeit:01.03.2018 - 31.10.2020
Vorhaben-Nr. 20025 N

Forschungsvereinigung:

Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS
Aachener Straße 172
D-40223 Düsseldorf
Tel.: +49 211 1591-0

Forschungseinrichtungen:

  • Technische Universität Clausthal Institut für Maschinelle Anlagen- technik und Betriebsfestigkeit

  • Fraunhofer-Gesellschaft e.V. Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Der rechnerische Ermüdungsfestigkeitsnachweiß (EFN) von Schweißnähten ist im regulierten bzw. im durch Richtlinien (IIW-Empfehlungen, FKM-Richtlinie) abgedeckten Bereich auf die Auslegung im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich beschränkt. Kurze geforderte Lebensdauern oder einzelne hohe Beanspruchungen werden ausgeschlossen, da im Kurzzeitfestigkeitsbereich die plastischen Verformungsanteile nicht vernachlässigt werden können und der Nachweis mit elastizitätstheoretisch angenommenem Werkstoffverhalten nicht mehr mit ausreichender Treffsicherheit durchgeführt werden kann.

Mit der FKM-Richtlinie Nichtlinear (RLNL) entsteh z.Z. eine Richtlinie zur Auslegung von nichtgeschweißten Bauteilen, mit der sich rechnerische EFN in allen Lebensdauerbereichen (inklusive LCF-Bereich) erbringen lassen. Das als Grundlege für diese Richtlinie dienende Kerbgrunddehnungskonzept lässt sich auch auf Schweißnähte anwenden.

Im beantragten Projekt soll die Übertragbarkeit der Algorithmen der RLNL auf Schweißverbindungen überprüft werden. Hierzu ist eine Strategie zu entwickeln, mit der sich Schweißnähte mit möglichst wenig Aufwand als FE-Modell nachbilden und mit den örtlichen Werkstoffeigenschaften versehen lassen, um die örtlichen Beanspruchungen als Eingabedaten für die Berechnung ermitteln zu können. Außerdem ist das in der Richtlinie Nichtlinear enthaltene Sicherheitskonzept auf Schweißnähte anzupassen. Bei der Modellierung und Parametrisierung von Schweißnähten soll das Potenzial von Schweißsimulationen untersucht werden.

Für KMU ergeben sich durch die vom Projekt erwarteten Ergebnisse die folgenden Vorteile:

- Bauteilhersteller werden in die Lage versetzt, geschweißte Bauteile rein rechnerisch

nachzuweisen, auch wenn diese durch hohe plastische Verformungen beansprucht werden. Die

Wettbewerbsfähigkeit der KMU kann gesteigert werden.

- Insbesondere Ingenieurbüros profitieren von den Ergebnissen, da die Auslegung von hoch

beanspruchten Schweißnähten für sie zugänglich wird.

Ergebniszusammenfassung:

 

Durch die erzielten Ergebnisse können geschweißte Bauteile rein rechnerisch ohne oder mit sehr geringem

experimentellen Aufwand nachgewiesen werden, auch wenn durch Beanspruchungen hohe plastische

Verformungen auftreten. Damit werden geschweißte Bauteile kosten- und ressourcenschonender ausgelegt.

Die Wettbewerbsfähigkeit der KMU kann dadurch zusätzlich gesteigert werden. Auch für kleinere

Ingenieurbüros wird die Auslegung von hoch beanspruchten Schweißnähten so zugänglich.

 

Durch die Übertragung der FKM-Richtlinie Nichtlinear auf Schweißnähte und die Anpassung der Algorithmen

existiert nun eine durchgängige standardisierte Beschreibung des Vorgehens für den Ermüdungsfestigkeits-

nachweis mit dem Örtlichen Konzept für geschweißte Bauteile. Die Ergebnisse werden dabei zusätzlich über ein

Sicherheitskonzept abgesichert.

Geschweißte und nichtgeschweißte Bereiche eines Bauteils können mit demselben Konzept ausgelegt werden.

Dabei können mit diesem Berechnungskonzept Lebensdauern in allen Lebensdauerbereichen inklusive des

Kurzzeitfestigkeitsbereichs nachgewiesen werden.

 

Anwendungsmöglichkeiten finden sich in allen Branchen des Maschinen- und Anlagenbaus, bei denen

geschweißte Bauteile für kurze Lebensdauern ausgelegt oder Konstruktionsdetails, die hauptsächlich mit Lasten

im Zeit- oder Dauerfestigkeitsbereich beansprucht werden, jedoch im Beanspruchungskollektiv einige

Schwingspiele mit großen Amplituden aufweisen, nachgewiesen werden sollen.