Bruchmechanische Bestimmung der Schwingfestigkeit basierend auf der zyklischen R-Kurve
- Konventionell wird in der Bauteilauslegung zwischen Konzepten der Schwing- und Betriebsfestigkeit auf der einen und der Bruchmechanik auf der anderen Seite unterschieden. Werden in der Schwingfestigkeitsbewertung Gesamtlebensdauern ermittelt, so sind es in der Bruchmechanik Restlebensdauern bei Vorhandensein eines größeren, d.h., bereits zerstörungsfrei auffindbaren Risses. Daneben gibt es seit längerem Bestrebungen, bruchmechanische Ansätze auch für die Ermittlung der Gesamtlebensdauer fruchtbar zu machen. Der besondere Wert einer solchen Kombination besteht darin, dass die Bruchmechanik die explizite theoretische Behandlung von Eingangsparametern (Kerben, Oberflächenrauhigkeit, Mittelspannung, etc.) erlaubt, die in den konventionellen Ansätzen mit vergleichsweise hoher Ungenauigkeit halbempirisch einbezogen werden. Der Beitrag stellt einen von den Autoren entwickelten bruchmechanischen Ansatz zur Ermittlung von Wöhlerkurven vor, der eine Reihe innovativer Merkmale wie die AnwendungKonventionell wird in der Bauteilauslegung zwischen Konzepten der Schwing- und Betriebsfestigkeit auf der einen und der Bruchmechanik auf der anderen Seite unterschieden. Werden in der Schwingfestigkeitsbewertung Gesamtlebensdauern ermittelt, so sind es in der Bruchmechanik Restlebensdauern bei Vorhandensein eines größeren, d.h., bereits zerstörungsfrei auffindbaren Risses. Daneben gibt es seit längerem Bestrebungen, bruchmechanische Ansätze auch für die Ermittlung der Gesamtlebensdauer fruchtbar zu machen. Der besondere Wert einer solchen Kombination besteht darin, dass die Bruchmechanik die explizite theoretische Behandlung von Eingangsparametern (Kerben, Oberflächenrauhigkeit, Mittelspannung, etc.) erlaubt, die in den konventionellen Ansätzen mit vergleichsweise hoher Ungenauigkeit halbempirisch einbezogen werden. Der Beitrag stellt einen von den Autoren entwickelten bruchmechanischen Ansatz zur Ermittlung von Wöhlerkurven vor, der eine Reihe innovativer Merkmale wie die Anwendung der elastischplastischen Bruchmechanik auf kurze Risse, die Ermittlung der Ausgangsrissgröße aus Rissarrestbetrachtungen, die Beschreibung der transienten Entwicklung des Rissschließeffekts mit Hilfe zyklischer R-Kurven (Risslängenabhängigkeit des Schwellenwertes von der Risstiefe), die theoretische Erfassung von Mehrfachrisswachstum bei Lastniveaus oberhalb der Dauerfestigkeit und statistische Aspekte umfasst. Das diskutierte Beispiel ist eine Schweißverbindung (Stumpfnaht) und wurde im Rahmen des laufenden Cluster-Projektes IBESS (Integrale bruchmechanische Ermittlung der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen) generiert.…
Autor*innen: | Mauro Madia, Uwe Zerbst |
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Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Deutsch |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | Betriebsfestigkeit - Bauteile und Systeme unter komplexer Belastung |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2015 |
Herausgeber (Institution): | DVM - Arbeitskreis Betriebsfestigkeit |
Verlagsort: | Berlin |
Ausgabe/Heft: | 142 |
Erste Seite: | 285 |
Letzte Seite: | 296 |
Freie Schlagwörter: | Bruchmechanik; Schwingfestigkeit; Zyklische R-Kurve |
Veranstaltung: | 42. Tagung des DVM-Arbeitskreises Betriebsfestigkeit |
Veranstaltungsort: | Dresden, Germany |
Beginndatum der Veranstaltung: | 07.10.2015 |
Enddatum der Veranstaltung: | 08.10.2015 |
ISSN: | 1616-5144 |
Bemerkung: | Serientitel: DVM-Bericht – Series title: DVM-Bericht |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 20.02.2016 |
Referierte Publikation: | Nein |