Vergleich von Nachweisverfahren für Stutzen in Zylinderschalen unter Innendruck und äußeren Lasten

Verschiedene Verfahren zum Nachweis von Stutzen in Zylinderschalen werden dargestellt und anhand eines Beispiels verglichen. Ausgegangen wird von einem Nachweis gemäß DIN EN 13445‐3, Abschn. 16.5, in dem für einen Stutzen die maximal zulässigen Lasten aus Innendruck, Axialkraft sowie Momenten in Längs‐ und Umfangsrichtung berechnet werden. Die Ergebnisse werden verglichen mit Finite‐Elemente‐Berechnungen, die mit einem 3D‐Schalenmodell, sowohl mit linear‐elastischem Werkstoffverhalten als auch als Traglastnachweis mit idealelastisch‐idealplastischem Werkstoffverhalten, durchgeführt wurden. Various methods for the verification of nozzles in cylindrical shells are described and the results of an example are compared. The example is carried out according to DIN EN 13445‐3, Sect. 16.5, in which the maximum permissible loads from internal pressure, axial force as well as moments in the longitudinal and circumferential direction are calculated. The results are compared with finite element computations performed with a 3D shell model, both with linear‐elastic material behavior and as limit‐load analyzes with ideal‐elastic ideal‐plastic material behavior. Die DIN EN 13445‐3 ist ein Ergebnis der Harmonisierung der Sicherheitsstandards innerhalb der Europäischen Union zum Bau von Druckbehätern. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedene Verfahren zum Nachweis von Stutzen in Zylinderschalen nach dieser Norm untersucht, die Unterschiede in den Ergebnissen anhand eines Beispiels ermittelt und interpretiert.