Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die Abschätzung der Lebensdauer geschweißter Verbindungen unter Berücksichtigung elastisch-plastischer Kerbdehnungen. Auf Basis des dehnungsbasierten Konzepts wird ein Berechnungskonzept weiterentwickelt. Dazu werden unterschiedliche Modellierungsvarianten untersucht und diskutiert. Das Berechnungskonzept liefert einen Vorschlag für das Dauerfestigkeitsniveau zum Nachweis mit Schädigungsparametern basierend auf P_SWT und P_J. Damit wird grundsätzlich ein Nachweis im Bereich der Kurzzeit-, Zeit- und Dauerfestigkeit ermöglicht.

Die unterschiedlichen Modellierungsvarianten untersuchen den Einfluss des Detaillierungsgrads der Finite-Elemente-Modellierung auf die prognostizierte Lebensdauer der Schweißverbindung bis zum Anriss.

Zusätzlich zur Untersuchung diskreter Nahtgeometrieparameter wird eine Monte-Carlo-Simulation mit variabler Schweißnahtgeometrie durchgeführt. Daraus werden schließlich Teilsicherheitsbeiwerte abgeleitet, welche eine Ergänzung zu einem bestehenden Sicherheitskonzept darstellen.

Um den Berechnungsaufwand zehntausender Simulationen bewältigen zu können, werden neuronale Netze generiert. Damit kann eine Schätzung der lokalen Kerbbeanspruchungen in kürzester Zeit erfolgen. Eine Sensitivitätsstudie mit den neuronalen Netzen liefert Erkenntnisse zum Einfluss einzelner Geometrieparameter auf die Kerbbeanspruchung.

Zur Validierung der Konzeptvarianten mit den verschiedenen Modifikationen wird eine umfangreiche experimentelle Datenbasis von Schweißverbindungen angesetzt. Die Probekörper aus dem Werkstoff X6CrNiTi18-10 wurden mit 84 Einzelversuchen bei konstanten Amplituden geprüft. Neben sieben unterschiedlichen Probengeometrien wurden Schweißverbindungen mit nachbearbeiteten oder nicht nachbearbeiteten Schweißnahtübergängen getestet. Weitere 144 Versuchsergebnisse mit den Werkstoffen S960M und X6CrNiTi18-10 bilden eine Grundlage zur Validierung mit einem zweiten Werkstoff.

Grundsätzlich zeigt sich, dass der Nachweis mit idealisierter Kerbgeometrie nach den IIW-Empfehlungen in Kombination mit einer umgerechneten und für N<10^4 erweiterten Kerbspannungswöhlerlinie möglich ist. Eine tendenziell bessere Übereinstimmung zwischen Modellberechnung und Experiment ergibt die Verwendung der realen Schweißnahtgeometrie. Die abgeleiteten Teilsicherheitsbeiwerte erlauben eine sichere Auslegung von Schweißverbindungen, insbesondere im Bereich der Kurzzeitfestigkeit.