Top

Published in:

2019 | OriginalPaper | Chapter

3. Praktische Festigkeitsberechnung

Authors : Gustav Niemann, Hans Winter, Bernd-Robert Höhn, Karsten Stahl

Published in: Maschinenelemente 1

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config

AI-assisted search

Off

Zusammenfassung

Mit Hilfe der Festigkeitsberechnung werden die Spannungen und Verformungen eines Bauteils ermittelt und es wird geprüft, ob ein Versagen, d. h. Bruch, unzulässige plastische oder elastische Verformung oder Instabilität (Knicken oder Beulen), mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Die Sicherheiten gegen diese Versagensgrenzen sollen aber nicht unnötig hoch sein, um den Werkstoff sinnvoll auszunutzen und um wirtschaftliche Lösungen erzielen zu können: sichere Funktion bei minimalen Kosten.

Im folgenden Kapitel werden der statische und dynamische Festigkeitsnachweis auf Basis der FKM-Richtlinie (2012) detailliert beschrieben. Es werden die Besonderheiten bei der Tragfähigkeit von Kunststoffbauteilen und die Grundlagen der Betriebsfestigkeit und Bruchmechanik vorgestellt.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

previous chapter Gestaltung – Formgebung

next chapter Leichtbau

Bayer Leverkusen (1998) Programm RALPH, Richtlinien und Belastungsgrenzen für die Konstruktion von Kunststoffbauteilen. Leverkusen

Blumenauer H, Pusch G (1993) Technische Bruchmechanik, 3. Aufl. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, Stuttgart

Buxbaum O (1992) Betriebsfestigkeit – Sichere und wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile, 2. Aufl. Verlag Stahleisen, Düsseldorf

Dauerfestigkeit von Stahl. Merkblatt 457 der Beratungsstelle für Stahlverwendung, Düsseldorf

DIN 743 Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen – Teil 1:2012-12 Einführung, Grundlagen – Teil 2:2012-12 Formzahlen und Kerbwirkungszahlen – Teil 3:2012-12 Werkstofffestigkeitswerte – Teil 4:2012-12 Zeitfestigkeit, Dauerfestigkeit – Schädigungsäquivalente Spannungsamplitude

DIN 50100:2016-12 Schwingfestigkeitsversuch – Durchführung und Auswertung von zyklischen Versuchen mit konstanter Lastamplitude für metallische Werkstoffproben und Bauteile

DIN 50125:2016-12 Prüfung metallischer Werkstoffe – Zugprobe

DIN EN 1561:2012-01 Gießereiwesen – Gusseisen mit Lamellengraphit

DIN EN 1562:2012-05 Gießereiwesen – Temperguss

10.

DIN EN 1563:2012-03 Gießereiwesen – Gusseisen mit Kugelgraphit

11.

DIN EN 1993 Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1:2010-12 Allgemeine Bemessungsregeln für den Hochbau

12.

DIN EN 10025 Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen – Teil 2:2005-04 Technische Lieferbedingungen für unlegierte Baustähle – Teil 3:2005-02 Technische Lieferbedingungen für normalgeglühte/normalisierend gewalzte schweißgeeignete Feinkornbaustähle – Teil 4:2005-02 Technische Lieferbedingungen für thermomechanisch gewalzte schweißgeeignete Feinkornbaustähle

13.

DIN EN 10083 Vergütungsstähle – Teil 2:2006-10 Technische Lieferbedingungen für unlegierte Stähle – Teil 3:2007-01 Technische Lieferbedingungen für legierte Stähle

14.

DIN EN 10084:2008-06 Einsatzstähle – Technische Lieferbedingungen

15.

DIN EN 10085:2001-07 Nitrierstähle – Technische Lieferbedingungen

16.

DIN EN 10088 Nichtrostende Stähle – Teil 2:2014-12 Technische Lieferbedingungen für Blech und Band aus korrosionsbeständigen Stählen für allgemeine Verwendung

17.

DIN EN 10293:2015-04 Stahlguss – Stahlguss für allgemeine Anwendungen

18.

DIN EN ISO 527 Kunststoffe – Bestimmung der Zugeigenschaften – Teil 1:2012-06 Allgemeine Grundsätze – Teil 2:2012-06 Prüfbedingungen für Form- und Extrusionsmassen – Teil 3:2003-07 Prüfbedingungen für Folien und Tafeln

19.

DIN EN ISO 6506 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Brinell – Teil 1:2015-02 Prüfverfahren – Teil 4:2015-02 Tabelle zur Bestimmung der Härte

20.

DIN EN ISO 6507 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Vickers – Teil 1:2006-03 Prüfverfahren – Teil 2:2013-12 Überprüfung und Kalibrierung der Prüfmaschinen – Teil 3:2006-03 Kalibrierung von Härtevergleichsplatten – Teil 4:2006-03 Tabellen zur Bestimmung der Härtewerte

21.

DIN EN ISO 6508 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Rockwell – Teil 1:2016-12 Prüfverfahren – Teil 2:2015-06 Überprüfung und Kalibrierung der Prüfmaschinen und Eindringkörper – Teil 3:2015-06 Kalibrierung von Härtevergleichsplatten

22.

DIN EN ISO 18265:2014-02 Metallische Werkstoffe – Umwertung von Härtewerten

23.

DUBBEL (2014) Taschenbuch für den Maschinenbau, 24. Aufl. Springer, Berlin

24.

FKM-Richtlinie (2009) Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile, 3. Aufl. Forschungskuratorium Maschinenbau, Frankfurt

25.

FKM-Richtlinie (2012) Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile, 6. Aufl. Forschungskuratorium Maschinenbau, Frankfurt

26.

French HJ (1933) Fatigue and Hardening of steels. Transactions American Society of Steel Treating 21:899

27.

Fröhlich P (1995) FEM-Leitfaden – Einführung und praktischer Einsatz von Finite-Elemente-Programmen. Springer, Berlin

28.

Hahn M (1995) Festigkeitsberechnung und Lebensdauerabschätzung für metallische Bauteile unter mehrachsig schwingender Beanspruchung. Dissertation, TU Berlin

29.

Häberer R, Munz D (1980) Plastische Grenzlasten für Proben und Bauteile mit Rissen. Primärbericht des IRB im KFK 10.02.12 P 01A

30.

Haibach E (2006) Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, 3. Aufl. Springer, Berlin

31.

Haibach E (1992) Betriebsfeste Bauteile. Konstruktionsbücher, Bd 13. Springer, Berlin CrossRef

32.

Heckel K (1991) Einführung in die technische Anwendung der Bruchmechanik, 3. Aufl. Hanser, München, Wien

33.

Hütte (1996) Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften, 30. Aufl. Springer, Berlin

34.

Irwin GR (1962) Journal of Applied Mechanics E 84(4):651–654 CrossRef

35.

Irwin GR (1964) Mat Res Stands 4:107

36.

Kochendörfer A, Schürenkämper A (1961) Spannungszustand und Ausbildung der Fließzonen in gekerbten Zug- und Biegeproben und ihr Einfluss auf das Festigkeits- und Formänderungsverhalten der Werkstoffe. Archiv für das Eisenhüttenwesen 32(10):689–699 CrossRef

37.

Lorenz P, Poterasu V, Mihalache N (1995) Methode der Finiten Elemente und Randelemente. Vieweg, Braunschweig

38.

Mayer W (1974) Wirkung von Kerben und Orientierungen auf das Festigkeitsverhalten eines amorphen SAN-Copolymeren insbesondere bei schwingender Beanspruchung. Dissertation, Universität Stuttgart

39.

Mayr M (1999) Technische Mechanik, 2. Aufl. Hanser, München

40.

Mayr M, Thalhofer U (1993) Numerische Lösungsverfahren in der Praxis: FEM-BEM-FDM. Hanser, München MATH

41.

Müller H-W (1987) Kompendium Maschinenelemente, 7. Aufl. Selbstverlag, Darmstadt

42.

Neuber H (1985) Kerbspannungslehre. Springer, Berlin CrossRef

43.

Niemann G, Winter H (1989) Maschinenelemente, Bd. II, 2. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg

44.

Niemann G, Winter H, Höhn B-R (2001) Maschinenelemente, Bd. I, 3. Aufl. Springer, Berlin Heidelberg CrossRef

45.

Oberbach K (1980) Kunststoffkennwerte für Konstrukteure. Carl Hanser Verlag, München

46.

Oberbach K (1982) Zur Aussagekraft von Stoßversuchen an Probekörpern für das Zähigkeitsverhalten von Plastformteilen. Plaste und Kautschuk 3:178–182

47.

Oberbach K, Rupprecht L (1987) Kunststoffkennwerte für Datenbank und Konstruktion. Kunststoffe 77(8):783–790

48.

Rösler J, Harders H, Bäker M (2016) Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, 5. Aufl. Springer, Berlin CrossRef

49.

Schinn R, Schieferstein U (1973) Anforderungen und Abnahmekriterien für schwere Schmiedestücke des Turbogeneratorenbaues. VGB-Kraftwerkstechnik 53:182–195

50.

Schütz W (1967) Über eine Beziehung zwischen der Lebensdauer bei konstanter und bei veränderlicher Beanspruchungsamplitude und ihre Anwendbarkeit auf die Bemessung von Flugzeugbauteilen. Z Flugwissenschaften 15(11):407–419

51.

Schütz W (1983) Lebensdauervorhersage schwingend beanspruchter Bauteile. Der Maschinenschaden 56(6):221–224

52.

Schwalbe KH (1980) Bruchmechanik metallischer Werkstoffe. Hanser, Wien

53.

SEW 550:1976-08 Stähle für größere Schmiedestücke; Gütevorschriften

54.

Tetmajer L (1903) Die Gesetze der Knickungs- und der zusammengesetzten Druckfestigkeit der technisch wichtigsten Baustoffe, 3. Aufl. Franz Deuticke, Leipzig und Wien MATH

55.

VDI/VDE 2616 Blatt 1:2012-08 Härteprüfung an metallischen Werkstoffen. VDI-Verlag, Düsseldorf

56.

Wellinger K, Dietmann H (1969) Festigkeitsberechnung, 3. Aufl. Kröner, Stuttgart

Title: Praktische Festigkeitsberechnung
Authors: Gustav Niemann
Hans Winter
Bernd-Robert Höhn
Karsten Stahl
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
Book: Maschinenelemente 1
Print ISBN: 978-3-662-55481-4

Electronic ISBN: 978-3-662-55482-1

Copyright Year: 2019
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-55482-1_3

Springer Professional

Zusammenfassung

Please log in to get access to your license.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Premium Partners