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2019 | OriginalPaper | Chapter

24. Schwingbeanspruchte Strukturen

Authors : Bernd Klein, Thomas Gänsicke

Published in: Leichtbau-Konstruktion

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Viele im Stahlbau sowie alle im Fahrzeugbau und in der Luft- und Raumfahrt eingesetzten Konstruktionen werden dynamisch beansprucht. Wenn hierbei durch ein mögliches Versagen folgenreiche Schäden entstehen können, kommt dem Aspekt der Schwingfestigkeit, Bruchmechanik und der Zuverlässigkeit erhöhte Bedeutung zu. Vor diesem Hintergrund bedarf dann die herkömmliche Auslegung einer Erweiterung hinsichtlich eines Nutzungsdauer- und Bruchfestigkeitsnachweises. Zum Bruchfestigkeitsnachweis gehört insbesondere eine Restfestigkeitsabschätzung sowie eine Rissfortschrittsbetrachtung. In einigen Richtlinien (z. B. DIN 15 018, DIN EN 1993, FKM-Richtlinie, LTH) sind diese Nachweise bereits aufgenommen.

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Footnotes
1
Anmerkung: Will man diese Informationen behalten, so muss zu einer mehrdimensionalen Zählung (z. B. Rainflow) übergegangen werden.
 
2
Anmerkung: Bei Verschleißproblemen ist dementsprechend auf die Weibull-Verteilung zurückzugreifen.
 
3
Anmerkung: Berechnung von Wöhlerlinien für Bauteile aus Stahl, Stahlguss und Grauguss – synthetische Wöhlerlinien. Bericht ABF 11, Verein Deutscher Eisenhüttenleute, Düsseldorf 1984
 
4
Anmerkung: Versuche zeigen, dass die Annahme der linearen Proportion nicht bestätigt wird, sondern dass sich ein nichtlinearer Zusammenhang einstellt.
 
5
Anmerkung: Miner hat in seinen Probenversuchen Schadenssummen zwischen \( {\mathrm{D}}_{{\mathrm{K}}_{\mathrm{min}}}=0,79 \) und \( {\mathrm{D}}_{{\mathrm{K}}_{\mathrm{max}}}=1,49 \) festgestellt. Durchschnitt über seine Versuchsreihen war jedoch DK ≈ 1,05
 
6
Anmerkung: Auffällige Messwerte sollten unbedingt einem Ausreißertest (z. nach Pearson oder Grubbs) unterworfen werden.
 
7
Anmerkung: In der amerikanischen ASTM-Norm entspricht b ≡ W (width).
 
8
Anmerkung: Eine Risswachstumsgeschwindigkeit wäre da/dt, diese kann aber gewöhnlich messtechnisch nicht erfasst werden.
 
9
Anmerkung: Obige Schreibweise ist identisch zu \( {\left(\frac{n_{2 eq}}{N_2}\right)}^{\psi_2}+{\left(\frac{n_3}{N_3}\right)}^{\psi_3}=1 \)
 
Literature
[AUT 79]
Autorenkollektiv: Berechnungsunterlagen zur Rißfortschritts- und Restfestigkeitsvorhersage rißbehafteter Großbauteile. Bericht der Arbeitsgemeinschaft Betriebsfestigkeit, Nr. ABF 06, Düsseldorf (1979)
[AUT 85]
Autorenkollektiv: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung. Stahl Eisen, Düsseldorf (1985)
[HAI 89]
Haibach, E.: Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf (1989)
[HAN 86]
Handbuch: The fracture mechanic software. American Society for Metals, USA (1986)
[MAN 81]
Manson, S.S., Halford, G.R.: Practical implementation of the double linear damage rule and damage curve approach for treating cumulative fatigue damage. Int. J. Fract. 17, 169–192 (1981)CrossRef
[SCH 73]
Schütz, W.; Zenner, H.: Schadensakkumulationshypothesen zur Lebensdauervorhersage bei schwingender Beanspruchung – Ein kritischer Überbl. Z. Werkstofftech. 4 (1), 25–33 und 97–102 (1973)
[SCH 80]
Schwalbe, K.-H.: Bruchmechanik metallischer Werkstoffe. Hanser, München/Wien (1980)
[ZAM 85]
Zammert, W.-U.: Betriebsfestigkeitsberechnung. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden (1985)
Metadata
Title
Schwingbeanspruchte Strukturen
Authors
Bernd Klein
Thomas Gänsicke
Copyright Year
2019
Publisher
Springer Fachmedien Wiesbaden
Book
Leichtbau-Konstruktion

Print ISBN: 978-3-658-26845-9

Electronic ISBN: 978-3-658-26846-6

Copyright Year: 2019

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-26846-6_24