EJMA 10 Norm: Auslegung und Lebensdauerberechnung von Metallbälgen
Expansion Joint Manufacturers Association 10. Ausgabe Grundlagen & Online-Berechnung
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Normenübersicht und Geltungsbereich
Die EJMA 10th Edition ist das weltweit führende Regelwerk für die Dimensionierung, Spannungsberechnung und Lebensdauervorhersage metallischer Kompensatorenbälge.
EJMA 10 Grundlegende Spannungskomponenten (S3 – S6)
EJMA unterteilt die Wellenspannungen in vier fundamentale Membran- und Biegespannungen aus Innendruck und mehrachsigen Bewegungen:
S3 = (P · w) / (2 · np · t) [Druckbedingte Membranspannung im Meridian] S4 = (P / (2 · np)) · (w / tp)² · Cp [Druckbedingte Biegespannung im Meridian] S5 = (E0 · tp²) / (2 · w³ · Cf) · Δq [Bewegungsbedingte Membranspannung] S6 = (5 · E0 · tp) / (3 · w² · Cd) · Δq [Bewegungsbedingte Biegespannung] St = 0.7 · (S3 + S4) + S5 + S6 [Gesamte Vergleichsspannungsspanne] Nc = [ c / (St / fc − b) ]^3.4 [Zulässige Lastspielzahl]
Zulässige Lastspielzahl (Nc) und Wöhler-Formulierung
Die EJMA 10 Ermüdungskurven basieren auf umfangreichen Prüfstandsdaten. Abhängig von der Werkstoffklasse (Klasse 1, 2 oder 3) gilt für die Wechselfestigkeit:
Stabilitäts- und Ausknickgrenzen (Squirm)
Unter überkritischem Innendruck neigen Wellrohre zum Säulenausknicken oder zu ungleichmäßiger Wellenverformung. EJMA 10 fordert mindestens 1,5-fache Sicherheit gegen Squirm.
Vergleichsmatrix der Ingenieur-Normen
Zentrale Unterschiede in Berechnungsmethode, Gültigkeitsgrenzen und Stabilitätsnachweisen zwischen EJMA 10, EN 14917 und ASME VIII App. 26:
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